Brevet FR3034376A1 — publié le 20161007

BOÎTIER PLACÉ AU SEIN D'UN COMPARTIMENT MOTEUR [0001] L'invention a trait à la sécurité des passagers au sein d'un véhicule automobile et plus particulièrement au comportement d'un boîtier placé au sein d'un compartiment moteur, lors d'un choc frontal du véhicule. [0002] Lors de la conception d'un véhicule automobile, le constructeur automobile réalise différents essais de choc, plus connus sous l'anglicisme « crash test ». Ces essais permettant, d'une part, de valider le comportement du véhicule en cas de chocs ou de collisions et, d'autre part, d'évaluer les dommages résultants pour les passagers. [0003] Lors d'un choc frontal du véhicule contre un obstacle, il est notamment vérifié qu'aucun organe situé au sein du compartiment moteur ne pénètre au sein de l'habitacle du véhicule et ne vienne incarcérer un passager. [0004] Au sein du compartiment moteur, les différents organes sont très proches les uns des autres. Ainsi, sous l'effet d'un choc frontal d'intensité suffisante, il se produit une réaction en chaîne, les organes étant entrainés les uns à la suite des autres en direction de l'habitacle. [0005] Afin de ralentir l'avancement des différents organes sous l'effet du choc frontal, il est connu d'augmenter l'espace entre les différents organes présents au sein du compartiment moteur. Toutefois, sans modifications majeures, cette disposition est difficile à mettre en oeuvre, voire impossible sur certains véhicules comprenant d'ores et déjà un compartiment moteur très compact. [0006] Sous l'action d'un choc frontal, il est également connu de dévier ou même détruire certains composants annexes, tel qu'un boîtier ou un support, pour retarder l'avancement d'organes rigides tels que le moteur ou la boîte de vitesses, et ainsi, selon l'intensité du choc, de limiter partiellement voire totalement l'intrusion d'organes au sein de l'habitacle. [0007] Ainsi, on connaît du document JP 2003-095036, un boîtier placé au sein d'un compartiment moteur d'un véhicule automobile, entre un organe primaire et un organe secondaire. 3034376 2 [0008] Plus précisément, dans ce montage de l'art antérieur, le boîtier est logé au sein d'un caisson au travers de pattes de fixation, le boîtier étant plus rigide que le caisson. Ainsi, lors d'un choc frontal, le caisson est détruit sous l'action du boîtier et plus particulièrement des 5 pattes, le boîtier étant libre de se mouvoir au sein du compartiment moteur. [0009] Le boîtier qui vient d'être décrit ne va pas sans inconvénients. [0010] Le fait de libérer le boîtier sous l'effet du choc n'implique pas que le boîtier va se mouvoir hors de l'espace défini entre l'organe 10 primaire et l'organe secondaire. Ainsi, le boîtier va continuer de transmettre aux organes le mouvement initié par le choc, au détriment de la sécurité des passagers. [0011] D'autre part, l'implantation du boîtier dans un caisson entraîne un encombrement important. 15 [0012] Un premier objectif est de proposer un ensemble comprenant un boîtier apte à être placé au sein d'un espace restreint, au sein d'un compartiment moteur d'un véhicule automobile, le boîtier étant capable de s'extraire de cet espace lors d'un choc frontal du véhicule. [0013] Un deuxième objectif est de proposer un véhicule automobile 20 comprenant un compartiment moteur au sein duquel se trouve un ensemble répondant à l'objectif ci-dessus exprimé. [0014] A cet effet, il est proposé, en premier lieu, un ensemble comprenant : - un boîtier placé au sein d'un compartiment moteur d'un véhicule 25 automobile entre un organe primaire et un organe secondaire ; - un élément en saillie solidaire de l'organe primaire ; le boîtier comprenant une zone d'amorce de rupture positionnée en regard de l'élément en saillie, le boîtier étant apte à être sectionné par l'élément en saillie, le long de sa zone d'amorce de rupture, lors d'un 30 choc subi par le véhicule et rapprochant l'organe primaire et l'organe secondaire. [0015] Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison : le boîtier comprend une âme délimitée par une semelle 35 supérieure et une semelle inférieure, l'âme comprenant une entaille 3034376 3 positionnée en regard de l'élément en saillie, cette entaille formant la zone d'amorce de rupture ; la semelle supérieure et la semelle inférieure sont plus épaisses que l'âme ; 5 le boîtier comprend un plot frangible supérieur et un plot frangible inférieur, chaque plot frangible comprenant une partie avant solidaire du boîtier et une partie arrière solidaire de l'organe primaire ou de l'organe secondaire, ces parties avant et arrière étant liées au travers d'une jonction au niveau de laquelle le plot frangible est apte à 10 se rompre ; la jonction du plot frangible supérieur et la jonction du plot frangible inférieur convergent en direction du boîtier ; l'élément en saillie est une griffe de forme pyramidale ; le boîtier est un calculateur d'une boîte de vitesses robotisée; 15 - l'organe primaire est un dispositif mécanique de la boîte de vitesses robotisée et l'organe secondaire est un groupe moto-ventilateur. [0016] On comprend au sens de l'invention les termes de positionnement spatial de type « inférieur » ou « supérieur »n 20 « »avant » ou « arrière » en référence au positionnement des composants considérés dans leur position de montage final, ici en l'occurrence dans le véhicule disposé sur un plan horizontal dans le référentiel XYZ connu. [0017] Il est proposé, en second lieu, un véhicule automobile 25 comprenant un compartiment moteur au sein duquel se trouve un ensemble tel que précédemment décrit. [0018] D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description d'un mode de réalisation, faite ci-après en référence aux dessins annexés dans lesquels : 30 - la figure 1 est une vue en perspective d'un véhicule automobile, selon un premier mode de réalisation, ce véhicule comprenant un compartiment moteur au sein duquel se trouve un boîtier positionné entre un organe primaire et un organe secondaire, avec un médaillon de détail à échelle agrandie ; 35 - - la figure 2 est une vue en perspective d'un véhicule automobile, selon un second mode de réalisation, ce véhicule 3034376 4 comprenant un compartiment moteur au sein duquel se trouve un calculateur positionné entre un dispositif mécanique d'une boîte de vitesses et un groupe moto-ventilateur, avec un médaillon de détail à échelle agrandie ; 5 la figure 3 est une vue schématique en coupe du compartiment moteur de la figure 2 ; la figure 4 est une vue schématique en coupe du compartiment moteur de la figure 2 lors d'un choc frontal, dans une première position ; 10 - la figure 5 est une vue schématique en coupe du compartiment moteur de la figure 2 lors d'un choc frontal, dans une deuxième position ; la figure 6 est une vue schématique en coupe du compartiment moteur de la figure 2 lors d'un choc frontal, dans une 15 troisième position ; la figure 7 est une vue schématique en coupe du compartiment moteur de la figure 2 lors d'un choc frontal, dans une quatrième position. [0019] Sur les figures 1 et 2 est représenté un véhicule 1 automobile 20 comprenant un habitacle 2 au sein duquel se trouvent les passagers lorsque le véhicule 1 est en roulage et un compartiment 3 moteur au sein duquel se trouvent notamment les différents organes aptes à permettre le déplacement du véhicule 1 tels qu'un moteur, une boîte de vitesses ou un groupe moto-ventilateur (GMV). L'habitacle 2 et le 25 compartiment 3 moteur sont séparés par un tablier 4 correspondant à un élément de la caisse du véhicule 1. [0020] Plus particulièrement, selon le premier mode de réalisation illustré sur la figure 1, au sein du compartiment 3 moteur, le véhicule 1 comporte un ensemble 5 comprenant : 30 - un boîtier 6 placé entre un organe 7 primaire et un organe 8 secondaire ; - un élément 9 en saillie solidaire de l'organe 7 primaire. [0021] Dans la suite de la description et selon le second mode de réalisation illustré sur les figures 2 à 7, le boîtier 6 correspond à un 35 calculateur 10 d'une boîte 11 de vitesses robotisée, et les organes 7, 8 primaire et secondaire correspondent respectivement à un dispositif 12 3034376 5 mécanique de la boîte 11 de vitesses robotisée et un groupe 13 moto-ventilateur (GMV), l'élément 9 en saillie correspondant à une griffe 14 de forme pyramidale. [0022] L'exemple illustré sur les figures 2 à 7 n'est en rien limitatif, 5 le boîtier 6 pourrait piloter tout autre organe et/ou être placé entre tout autre organe présent au sein du compartiment 3 moteur tels qu'un moteur, un radiateur, un condenseur ou bien encore un support. [0023] Plus précisément, selon le second mode de réalisation illustré sur les figures 2 à 7, au sein du compartiment 3 moteur, le véhicule 1 10 comprend un moteur 15 à combustion interne accouplé à la boîte 11 de vitesses robotisée, cette boîte 11 de vitesses robotisée comprenant le dispositif 12 mécanique comportant notamment différents engrenages, et le calculateur 10 apte à piloter le dispositif 12 mécanique. Ce calculateur 10 est implanté entre le dispositif 12 mécanique de la boîte 15 11 de vitesses et le groupe 13 moto-ventilateur (GMV), ci-après appelé GMV 13, ayant pour but de réguler le flux d'air en provenance de l'extérieur du véhicule 1, le dispositif 12 mécanique et le GMV 13 étant respectivement placés, par rapport au calculateur 10, vers l'arrière et vers l'avant du véhicule 1. 20 [0024] La boîte 11 de vitesses robotisée est par exemple une boîte de vitesses robotisée à double embrayage. [0025] Selon le second mode de réalisation, le calculateur 10 comprend en outre une zone 16 d'amorce de rupture positionnée en regard de la griffe 14, le calculateur 10 étant apte à être sectionné par 25 la griffe 14, le long de sa zone 16 d'amorce de rupture, lors d'un choc subi par le véhicule 1 et rapprochant le dispositif 12 mécanique et le GMV 13, correspondant généralement à un choc frontal. [0026] Lors d'un choc frontal d'intensité suffisante, chronologiquement, le GMV 13 se déplace dans un premier temps en 30 direction de l'habitacle 2, celui-ci entrainant dans un deuxième temps le dispositif 12 mécanique de la boîte 11 de vitesses, et le tout venant finalement heurter le tablier 4. [0027] Par conséquent, le fait de sectionner et d'expulser le calculateur 10 hors de son emplacement, et plus précisément hors de 35 l'espace compris entre le GMV 13 et le dispositif 12 mécanique, permet de créer un vide, et autrement dit de retarder le déplacement du 3034376 6 dispositif 12 mécanique de la boîte 11 de vitesses, et ainsi selon l'intensité du choc de limiter les risques d'intrusion d'organe au sein de l'habitacle 2 du véhicule 1. [0028] Plus précisément, tel qu'illustré sur les figures 5 et 6, le 5 calculateur 10 se brise principalement en un morceau 17 supérieur et un morceau 18 inférieur. [0029] Selon le second mode de réalisation, le calculateur 10 comprend une âme 19 délimitée par une semelle 20 supérieure et une semelle 21 inférieure. Pour faciliter l'éjection des morceaux 17, 18 de 10 calculateur 10, l'âme 19 est moins épaisse que les semelles 20, 21 supérieure et inférieure. L'âme 19 comprend en outre une entaille 22 de forme complémentaire à la griffe 14 et en regard de celle-ci, cette entaille 22 permettant de réduire localement l'épaisseur de l'âme 19 et ainsi de former la zone 16 d'amorce de rupture (représentée par des 15 lignes en pointillé sur les figures 3 à 5) au travers de laquelle le calculateur 10 se brise lors d'un choc frontal. [0030] Selon le second mode de réalisation, la griffe 14 de forme pyramidale est rapportée sur une peau 23 externe du dispositif 12 mécanique, de sorte que le sommet de la griffe 14 se trouve en regard 20 de l'entaille 22 située au niveau de la zone 16 d'amorce de rupture. Avantageusement, pour garantir la rupture du calculateur 10, la griffe 14 peut être réalisée dans un matériau ductile tel que l'acier et/ou être aiguisée. [0031] Selon un mode de réalisation non représenté, la griffe 14 est 25 inclue sur la peau 23 extérieure du dispositif 12 mécanique de la boîte 11 de vitesses. [0032] Selon le second mode de réalisation, le calculateur 10 est fixé sur le dispositif 12 mécanique de la boîte 11 de vitesses au travers de plots 24 frangibles supérieurs et de plots 25 frangibles inférieurs, et en 30 l'occurrence deux plots 24 supérieurs et deux plots 25 inférieurs, chaque plot 24, 25 étant ainsi apte à se rompre au niveau d'une jonction 26 prédéfinie sous l'action du GMV 13 lors d'un choc frontal du véhicule 1. Chaque plot 24, 25 comprend ainsi une partie 27 avant solidaire d'une semelle 20, 21 du calculateur 10 et une partie 28 arrière 35 solidaire du dispositif 12 mécanique, ces parties 27, 28 avant et arrière étant liées au travers de la jonction 26 jouant le rôle d'amorce de 3034376 7 rupture. Les jonctions 26 de chaque plot 24, 25 sont inclinées de sorte à faciliter l'éjection des morceaux 17, 18 de calculateur 10, les jonctions 26 des plots 24, 25 supérieur et inférieur étant convergentes dans une zone située à l'avant du dispositif 12 mécanique, et autrement 5 dit en direction du calculateur 10. [0033] Selon le second mode de réalisation, le calculateur 10 comporte des composants 29 électroniques, placés sur une carte 30 électronique, au sein de la semelle 20 supérieure et de la semelle 21 inférieure, cette disposition permettant de limiter l'épaisseur de l'âme 10 19 et ainsi de faciliter l'éjection des morceaux 17, 18 de calculateur 10 lors d'un choc frontal. [0034] Sur les figures schématiques 4 à 7, on peut voir l'évolution chronologique du compartiment 3 moteur, lorsque le véhicule 1 subit un choc frontal illustré par la flèche sur les figures. 15 [0035] Dans un premier temps, tel qu'illustré sur la figure 4, le GMV 13 se déplace jusqu'au calculateur 10. [0036] Dans un deuxième temps, tel qu'illustré sur la figure 5, d'une part les plots 24, 25 se brisent au niveau de leur jonction 26, le calculateur 10 étant alors dissocié du dispositif 12 mécanique, et 20 d'autre part la griffe 14 pénètre au sein de l'entaille 22 positionnée au niveau de la zone 16 d'amorce de rupture. [0037] Dans un troisième temps, tel qu'illustré sur la figure 6, le calculateur 10 se brise au niveau de la zone 16 d'amorce en un morceau 17 supérieur et un morceau 18 inférieur, chaque morceau 17, 25 18 étant éjecté sous l'effet du choc et guidé notamment par la jonction 26 inclinée de chaque plot 24, 25. [0038] Dans un quatrième temps, tel qu'illustré sur la figure 7, le GMV 13 vient au contact du dispositif 12 mécanique de la boîte 11 de vitesses à la suite de l'éjection des morceaux 17, 18 de calculateur 10. 30 [0039] L'ensemble 5 qui vient d'être décrit offre les avantages suivants. [0040] Premièrement, lors d'un choc frontal, le boîtier 6 s'efface, il permet ainsi de retarder l'avancement des différents organes entourant celui-ci, et de manière générale, selon l'intensité du choc, il permet de 35 limiter les risques d'intrusion au sein de l'habitacle 2 du véhicule 1, au bénéfice de la sécurité des passagers. 3034376 8 [0041] Deuxièmement, l'ensemble 5 peut être implanté dans des espaces restreints, sans dégrader la sécurité des passagers lors d'un choc frontal, au bénéfice de la compacité du compartiment 3 moteur. [0042] Troisièmement, ce boîtier 6 peut être standardisé et ainsi 5 remplacer l'ensemble des boîtiers 6 se trouvant au sein du véhicule 1. [0043] L'invention inclut également d'autres modes de réalisation où les composants sont implantés différemment dans le compartiment moteur du véhicule, notamment tournés de 90 ° ou de 180° par rapport aux exemples décrits plus haut. 10 REVENDICATIONS1. Ensemble (5) comprenant : - un boîtier (6) placé au sein d'un compartiment (3) moteur d'un véhicule (1) automobile entre un organe (7) primaire et un organe (8) secondaire ; - un élément (9) en saillie solidaire de l'organe (7) primaire ; caractérisé en ce que le boîtier (6) comprend une zone (16) d'amorce de rupture positionnée en regard de l'élément (9) en saillie, le boîtier (6) étant apte à être sectionné par l'élément (9) en saillie, le long de sa zone (16) d'amorce de rupture, lors d'un choc subi par le véhicule (1) et rapprochant l'organe (7) primaire et l'organe (8) secondaire. 2. Ensemble (5) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier (6) comprend une âme (19) délimitée par une semelle (20) supérieure et une semelle (21) inférieure, l'âme (19) comprenant une entaille (22) positionnée en regard de l'élément (9) en saillie, cette entaille (22) formant la zone (16) d'amorce de rupture. 3. Ensemble (5) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la semelle (20) supérieure et la semelle (21) inférieure sont plus épaisses que l'âme (19). 4. Ensemble (5) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le boîtier (6) comprend un plot (24) frangible supérieur et un plot (25) frangible inférieur, chaque plot (24, 25) frangible comprenant une partie (27) avant solidaire du boîtier (6) et une partie (28) arrière solidaire de l'organe (7) primaire ou de l'organe (8) secondaire, ces parties (27, 28) avant et arrière étant liées au travers d'une jonction (26) au niveau de laquelle le plot (24, 25) frangible est apte à se rompre. 5. Ensemble (5) selon la revendication 4, caractérisé en ce que la jonction (26) du plot (24) frangible supérieur et la jonction (26) du plot (25) frangible inférieur convergent en direction du boîtier (6). 3034376 10 6. Ensemble (5) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément (9) en saillie est une griffe (14) de forme pyramidale. 5 7. Ensemble (5) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le boîtier (6) est un calculateur (10) d'une boîte (11) de vitesses robotisée. 8. Ensemble (5) selon la revendication 7, caractérisé en ce que 10 l'organe (7) primaire est un dispositif (12) mécanique de la boîte (11) de vitesses robotisée et l'organe (8) secondaire est un groupe (13) moto-ventilateur. 9. Véhicule (1) automobile comprenant un compartiment (3) moteur 15 au sein duquel se trouve un ensemble (5) selon l'une quelconque des revendications précédentes.