Brevet FR3022517A1 — publié le 20151225

STRUCTURE DE LA PARTIE AVANT DE LA CAISSE D'UN VÉHICULE AUTOMOBILE COMPRENANT DEUX BRANCARDS PORTANT CHACUN UN APPUI FAÇADE La présente invention concerne une structure de la partie avant de la caisse d'un véhicule automobile comprenant deux brancards, chacun des brancards comportant une partie avant déformable en cas de choc frontal et une partie arrière plus rigide portant un appui façade qui est destiné à supporter une façade avant comportant des échangeurs thermiques du véhicule, comme par exemple un radiateur de refroidissement du moteur thermique. L'invention concerne également un véhicule automobile comportant une telle structure. Les figures 1 et 2 représentent schématiquement une structure connue de la partie avant de la caisse d'un véhicule automobile. La figure 1 est une vue latérale et la figure 2 une vue du dessus, en se plaçant dans le référentiel du véhicule. Cette structure comprend deux brancards 1 disposés symétriquement par rapport à l'axe longitudinal X du véhicule schématisé en figure 2. Chaque brancard comporte une partie avant 1 a et une partie arrière 1 b. La partie avant 1 a a une fonction d'absorbeur de choc, et est généralement nommée « absorbeur de 20 choc ». La partie avant 1 a supporte une poutre de parechoc 4 à son extrémité avant, en se plaçant dans le référentiel véhicule. La partie arrière 1 b comporte, à son extrémité avant sur laquelle est positionnée la partie avant 1 a, un appui façade 2 destiné à maintenir une façade avant qui supporte un radiateur de refroidissement 3 du moteur thermique du véhicule. Chaque appui façade 25 comporte une branche supérieure 2a qui s'étend au-dessus de la partie arrière lb et une branche inférieure 2b qui s'étend sous cette partie arrière 1 b, en se plaçant dans le référentiel du véhicule, sensiblement perpendiculairement à l'axe du brancard 1. Ces deux branches 2a, 2b sont sensiblement verticales. La partie avant 1 a a pour rôle d'absorber une partie de l'énergie du choc en 30 cas de choc frontal en se déformant. En particulier, en cas de choc à faible vitesse, par exemple un choc à une vitesse inférieur à 16 km/h que l'on appelle classiquement « choc réparabilité », la partie avant 1 a absorbe l'énergie du choc et limite ainsi les efforts transmis sur la partie arrière 1 b du brancard. La partie 3022517 2 arrière lb du brancard reçoit donc peu d'effort et n'est pas déformée par ce type de choc. De plus, la partie avant 1 a est dimensionnée pour qu'elle soit au pire entièrement écrasée en cas de ce type de choc « choc réparabilité », sans 5 générer de déformation sur la partie arrière 1 b. Le déplacement de la poutre de parechoc 4 vers l'arrière à cause du choc est ainsi arrêté avant qu'elle n'endommage le radiateur de refroidissement 3. Dans le cas d'un tel choc à faible vitesse, le coût de réparation du véhicule est donc limité, et le véhicule est encore apte à rouler et se propulser. 10 Par contre, en cas de choc à des vitesses élevées, par exemple supérieures à celle d'un « choc réparabilité », la partie avant 1 a du brancard 1 ne peut plus se déformer d'avantage, et n'absorbe donc plus l'énergie du choc. Les efforts transmis à la partie arrière 1 b du brancard 1 augmente jusqu'à provoquer la déformation de ladite partie arrière 1 b. De plus, des efforts provenant de l'appui 15 façade 2 peuvent venir déstabiliser la partie arrière lb du brancard et favoriser son effondrement. Les essais et calculs effectués par la demanderesse ont permis de constater que cette position de l'appui façade était susceptible de perturber le comportement de la partie arrière lb du brancard 1 en cas de choc frontal. Le but de l'invention est d'améliorer la capacité du véhicule à résister à un choc frontal. En particulier, l'invention a pour objectif de permettre d'absorber plus d'énergie lors d'un tel choc. Un autre objectif est d'éviter qu'un appui façade ne déstabilise le brancard au cours du choc. Ce but est atteint, selon l'invention, grâce à une structure de la partie avant de la caisse d'un véhicule automobile comprenant deux brancards, chaque brancard comportant une partie avant et une partie arrière, la partie avant étant déformable en cas de choc frontal, et une partie arrière rigide portant un appui façade destiné à maintenir au moins un échangeur thermique du véhicule, tel qu'un radiateur de refroidissement du moteur thermique du véhicule, chaque appui façade comportant une branche supérieure s'étendant au-dessus de la partie avant du brancard et une branche inférieure s'étendant sous cette partie avant, caractérisé en ce que lesdites branches supérieure et inférieure de l'appui façade forment ensemble sensiblement un V ou un C ouvert vers l'avant en se plaçant dans le référentiel du véhicule, et dont le sommet situé à l'intersection desdites 3022517 3 branches est positionné sensiblement sur l'axe du brancard et est distant de l'extrémité avant de la partie avant. Cet appui façade en forme de V ou C permet de reculer vers l'arrière du brancard la position de fixation des deux branches de l'appui façade sur la partie 5 arrière dudit brancard. Ainsi, l'extrémité avant de ladite partie arrière du brancard, sur laquelle est reliée la partie avant du brancard, peut elle-aussi être reculée, et la longueur de la partie avant du brancard augmentée. De ce fait, cette partie avant du brancard est capable d'absorber davantage d'énergie lors d'un choc frontal. Un autre avantage est que les efforts transmis sur la partie arrière du 10 brancard étant diminués, la structure du véhicule située derrière la partie avant des brancards peut être allégée. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le sommet de l'appui façade est situé à l'extrémité avant de la partie arrière du brancard, en se plaçant dans le référentiel du véhicule. Ainsi, avantageusement, la partie avant du 15 brancard prend quasiment toute la longueur entre le somment de l'appui façade et l'extrémité avant du brancard. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, les branches inférieure et supérieure de l'appui façade comportent des moyens de déformation programmée. Ainsi, en cas de choc avant, les efforts transmis par lesdites 20 branches supérieure et inférieure sur la partie arrière du brancard sont sensiblement diminuées. La stabilité de ladite partie arrière du brancard est donc peu perturbée au cours du choc par les efforts transmis par l'appui façade. Les moyens de déformation programmée sont des moyens connus par l'homme du métier, comme par exemple la réduction d'épaisseur, la création d'ouverture dans 25 une pièce, la mise en place de zone moins résistante, ou encore la mise en place de zone fusible se brisant lorsque des efforts supérieurs à une limite donnée sont appliqués. Le choix du matériau et la forme donnée aux pièces peuvent aussi suffire à obtenir la déformation programmée des branches inférieure et supérieure. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, l'extrémité de chacune 30 desdites branches opposée au sommet de l'appui façade comporte des moyens pour maintenir l'échangeur thermique. Cette disposition permet d'obtenir une distance importante entre le radiateur et la zone de fixation des branches de l'appui façade. 302 2 5 1 7 4 De préférence, les deux branches de chaque appui façade sont constituées par deux plaques métalliques en acier ou en aluminium, ou par une ou plusieurs pièces de fonderie, de préférence en fonderie d'aluminium. De préférence également, les deux plaques métalliques sont situées 5 sensiblement dans un plan vertical. Selon d'autres particularités avantageuses de l'invention : - les deux branches de chacun des appuis façade sont sensiblement symétriques par rapport à l'axe de la partie avant du brancard ; - l'angle au sommet du V formé par les deux branches de chacun des 10 appuis façade est compris entre 60 et 135° ; - la partie avant des deux brancards est un corps creux en aluminium, comme par exemple un profilé en aluminium ; - la partie avant des deux brancards est constituée par un absorbeur de choc ; 15 - les deux branches de chaque appui façade sont réalisées d'une seule pièce. Selon un autre aspect, l'invention concerne également un véhicule automobile comportant une structure de la partie avant de la caisse, selon l'invention. 20 D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore tout au long de la description ci-après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples, non limitatifs : - la figure 3 est une vue latérale montrant la structure d'une partie avant de caisse selon l'invention. 25 La structure représentée sur la figure 3 comprend, comme dans le cas des figures 1 et 2, deux brancards 1 dont la partie avant la est déformable en cas de choc frontal du véhicule. Chacun des deux brancards 1 porte un appui façade 5 destiné à maintenir le radiateur de refroidissement du moteur thermique du véhicule. 30 Chaque appui façade 5 comporte une branche supérieure 5a s'étendant au- dessus de la partie avant 1 a du brancard 1 et une branche inférieure 5b s'étendant sous cette partie avant 1 a. 3022517 5 Conformément à l'invention, les branches supérieure et inférieure 5a, 5b de l'appui façade 5 forment ensemble sensiblement un V ouvert vers l'avant et dont le sommet formé par l'intersection desdites branches 5a, 5b est situé sensiblement sur l'axe du brancard 1 et est distant de l'extrémité avant de cette partie avant la 5 en se plaçant dans le référentiel du véhicule. Ainsi, la zone de fixation 6 des deux branches 5a, 5b de l'appui façade 5 sur l'extrémité avant de la partie arrière 1 b est beaucoup plus reculée vers l'arrière que dans le cas de l'appui façade 2, représenté sur les figures 1 et 2. La longueur de la partie avant la est par conséquent plus longue. 10 Par ailleurs, l'extrémité 5c, 5d de chacune des branches 5a, 5b opposée à la partie avant la du brancard 1 comporte des moyens pour maintenir le radiateur 3. Cependant, la position de ce radiateur 3 par rapport à la poutre avant 4 est sensiblement la même que dans le cas des figures 1 et 2. Les deux brancards 5a, 5b de chaque appui façade 5 peuvent être 15 constituées par deux plaques métalliques en acier ou en aluminium. Ces deux plaques peuvent être ajourées, comme montré sur la figure 3, pour réduire leur masse. En outre, les deux plaques métalliques constituant les branches 5a, 5b peuvent être situées sensiblement dans un plan vertical. 20 Par ailleurs, les deux branches 5a, 5b de chacun des appuis façade 5 peuvent être sensiblement symétriques par rapport à l'axe de la partie avant la du brancard 1. De plus, l'angle au sommet du V formé par les deux branches 5a, 5b de chacun des appuis façade 5 peut être compris entre 60 et 120°. 25 La partie avant 1 a des deux brancards 1 peut être un corps creux en profilé d'aluminium, de façon que la partie avant 1 a des deux brancards 1 puisse constituer un absorbeur de choc. L'aluminium a l'avantage d'avoir une bonne capacité à absorber l'énergie mécanique lorsqu'il est déformé. En outre, les deux branches 5a, 5b de chaque appui façade 5 peuvent être 30 réalisées d'une seule pièce, par emboutissage. A titre de variante, les deux branches 5a, 5b de chaque appui façade peuvent, au lieu de former ensemble un V, former un C ouvert vers l'avant. 3022517 6 L'essentiel est que cette forme puisse permettre de reculer vers l'arrière la zone de fixation des deux branches 5a, 5b afin de libérer de reculer la position de la fixation de l'appui façade sur la partie arrière lb du brancard 1. On va maintenant expliquer le fonctionnement, c'est-à-dire le comportement 5 de la structure que l'on vient de décrire, en cas de choc frontal d'un véhicule. La forme de l'appui façade permet de reculer le point de fixation dudit appui façade sur la partie arrière lb du brancard 1, sans changer la position du radiateur 3. La poutre de parechoc 4 restant dans la même position, la partie avant 1 a du brancard 1 a une grande longueur et être reliée à la partie arrière lb du brancard, 10 en arrière du radiateur. La partie avant 1 a peut ainsi absorber une plus grande quantité d'énergie par déformation en cas de choc avant. En cas de choc important entrainant un déplacement du radiateur 4 ou de la façade supportant le radiateur 4, les branches inférieure et supérieure 5a, 5b de l'appui façade se déforment et évitent ainsi que le mouvement de ladite façade ne génère des 15 efforts sur la partie arrière 1 b des brancards 1 qui pourraient déstabiliser ladite partie arrière 1 b. La partie avant 1 a peut ainsi s'écraser sur l'ensemble de sa longueur pour absorber d'avantage d'énergie et la partie arrière 1 b peut mieux résister aux efforts du choc. En cas de choc à faible vitesse, du type « choc réparabilité », les parties 20 avant sont dimensionnées pour absorber toute l'énergie du choc avant que la poutre de parechoc 4 ne déplace ou ne détruise le radiateur 3. L'invention pourrait également permettre de réduire le porte-à-faux avant du véhicule et donc d'obtenir un gain de masse ou d'obtenir une meilleure décélération lors du choc frontal et donc de réduire les coûts des moyens de 25 retenue. REVENDICATIONS1. Structure de la partie avant de la caisse d'un véhicule automobile comprenant deux brancards (1), chaque brancard comportant une partie avant (1a) et une partie arrière (1b), la partie avant (1a) étant déformable en cas de choc frontal, et une partie arrière (1 b) rigide portant un appui façade (5) destiné à maintenir au moins un échangeur thermique (3) du véhicule, tel qu'un radiateur (3) de refroidissement du moteur thermique du véhicule, chaque appui façade comportant une branche supérieure (5a) s'étendant au-dessus de la partie avant (1a) du brancard (1) et une branche inférieure (5b) s'étendant sous cette partie avant (1a), caractérisé en ce que lesdites branches supérieure et inférieure (5a, 5b) de l'appui façade (5) forment ensemble sensiblement un V ou un C ouvert vers l'avant en se plaçant dans le référentiel du véhicule, et dont le sommet situé à l'intersection desdites branches (5a, 5b) est positionné sensiblement sur l'axe du brancard (1) et est distant de l'extrémité avant de la partie avant (1a). 2. Structure selon la revendication 1 caractérisée en ce que le sommet de l'appui façade est situé à l'extrémité avant de la partie arrière (1b) du brancard (1), en se plaçant dans le référentiel du véhicule. 3. Structure selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisée en ce que les branches inférieure et supérieure (5a, 5b) de l'appui façade comportent des moyens de déformation programmée. 4. Structure selon l'une des revendications 1 ou 3, caractérisée en ce que les deux branches (5a, 5b) de chaque appui façade (5) sont constituées au moins par deux plaques métalliques ou par une ou plusieurs pièce de fonderie. 5. Structure selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les 30 deux branches (5a, 5b) de chacun des appuis façade (5) sont sensiblement symétriques par rapport à l'axe de la partie avant (1a) du brancard (1). 3022517 8 6. Structure selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'angle au sommet du V formé par les deux branches (5a, 5b) de chacun des appuis façade (5) est compris entre 60 et 135°. 5 7. Structure selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la partie avant (1a) des deux brancards (1) est un corps creux en aluminium. 8. Structure selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la partie avant (1a) des deux brancards (1) est constituée par un absorbeur de choc. 10 9. Structure selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que les deux branches (5a, 5b) de chaque appui façade (5) sont réalisées d'une seule pièce. 15 10. Véhicule automobile comportant une structure de la partie avant de caisse selon l'une des revendications 1 à 9.