Brevet FR3038561A1 — publié le 20170113

SYSTEME D'ABSORPTION DE CHOC POUR RESERVOIR DE FLUIDE CONSOMMABLE [0001] L'invention porte sur un système d'absorption de choc pour réservoir de fluide consommable, notamment de carburant ou de liquide réactif par exemple pour la dépollution des gaz d'échappement, -du type précurseur d'ammoniac comme de l'urée en phase aqueuse notamment- ainsi que sur le véhicule automobile correspondant. Par soucis de concision, on parlera plutôt de l'exemple du réservoir de carburant, bien que l'invention soit donc également applicable à des réservoirs pour d'autres fluides. [0002] Lors d'un choc frontal et plus particulièrement lors d'une collision entre deux véhicules ou lors d'homologations consistant par exemple à lancer un véhicule sur un mur rigide à une vitesse prédéterminée, le réservoir de carburant doit être amorti afin de limiter son déplacement dans le véhicule, ainsi que les risques de fuite carburant. [0003] Afin de limiter le déplacement du réservoir lors d'un choc, il est possible d'utiliser des moyens de fixation du réservoir à sa structure caisse, comme cela est divulgué par le document US7758075. [0004] Afin de dissiper l'énergie du choc, le document FR3004388 enseigne la réalisation de réservoirs comportant une paroi inférieure présentant à sa surface des nervures dissipant l'énergie du choc entre le réservoir et le sol par déformation des nervures. [0005] Il existe aussi des parois de réservoir munies d'éléments antivibratoires pour absorber les vibrations du réservoir comme décrits dans le document EP 2 033 829. Cependant ces éléments antivibratoires sont uniquement conçus dans un but acoustique afin d'éviter les nuisances sonores et ne sont pas adaptés à retenir le réservoir en cas de choc. [0006] Le document FR 2 794 406 propose un dispositif d'absorption d'énergie cinétique produite par un choc sur le réservoir. Cependant pour utiliser un tel dispositif, toute la structure du réservoir nécessite d'être modifiée de façon à ce qu'il présente à sa surface des cavités dans lesquelles sont logés les dispositifs d'absorption de forme complémentaire. 3038561 2 [0007] L'invention vise à remédier efficacement à au moins un des inconvénients précités en proposant un ensemble sous-plancher d'un véhicule automobile comprenant : - une traverse arrière - un réservoir de fluide consommable, par exemple de carburant, et 5 - une zone de débattement correspondant à la zone dans laquelle le réservoir de carburant peut se déplacer par rapport à la traverse arrière en cas de choc, tel que ledit ensemble comprend en outre un système d'absorption de choc situé dans ladite zone de débattement pour absorber au moins en partie une énergie cinétique dudit réservoir en mouvement lors d'un choc. 10 [0008] Le fluide consommable est de préférence en phase liquide. [0009] Il peut s'agir de carburant ou de tout liquide réactif, notamment utilisé dans le traitement des gaz d'échappement, comme de l'urée en phase aqueuse. [0010] L'invention permet ainsi de limiter un déplacement du réservoir dans le véhicule pour éviter que l'inertie du réservoir due au choc arrache les moyens de fixation entre le 15 réservoir et le véhicule, ou que ces moyens de fixation exercent des efforts trop importants sur le réservoir susceptibles d'entraîner une déchirure de son enveloppe. En outre, du fait de l'installation du système d'absorption des chocs rapporté, l'invention est aisément adaptable aux réservoirs existants. [0011] Selon une réalisation, ledit système d'absorption de choc est apte à se déformer 20 pour limiter un déplacement dudit réservoir en cas de choc. [0012] Selon une réalisation, ledit système d'absorption de choc est fixé à un élément de structure, tel que le réservoir, ladite traverse arrière ou un renfort de caisse. [0013] Selon une réalisation, ledit réservoir est fixé au véhicule à l'aide de moyens de fixation. L'invention permet ainsi de limiter les efforts appliqués par lesdits moyens de 25 fixation sur ledit réservoir lors d'un choc. [0014] Selon une réalisation, les moyens de fixation comportent des pattes de fixation. [0015] Selon une réalisation, les moyens de fixation comportent des sangles de fixation. [0016] Selon une réalisation, ledit réservoir de carburant est positionné dans une zone de rang deux située sous des sièges des passagers arrière du véhicule. 3038561 3 [0017] Selon une réalisation, ledit système d'absorption de choc est réalisé dans un matériau à base de métal ou d'alliage métallique ou de polymère(s). Les polymères peuvent être renforcés. Il peut s'agir par exemple, de métal, de caoutchouc, de matériau plastique ou élastomère. On peut citer les matériaux plastiques de type rigide, comme les 5 polymères de la famille des polyamides ou d'ABS (pour acrylonitrile butadiène styrène), et des matériaux plastiques de type souple du type PE (polyéthylène) comme le PEHD (polyéthylène haute densité). [0018] L'invention a également pour objet un véhicule automobile comportant un ensemble sous-plancher selon l'invention. 10 [0019] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. [0020] La figure 1 est une vue en perspective de côté d'un ensemble sous-plancher selon la présente invention; 15 [0021] La figure 2 est une vue de dessous d'un ensemble sous-plancher selon la présente invention; [0022] La figure 3 est une représentation graphique de l'accélération subie par un réservoir lors d'un choc frontal; [0023] La figure 4 est une représentation graphique du déplacement subi par un 20 réservoir avec ou sans système d'absorption de choc lors d'un choc frontal; [0024] Les figures 5a, 5b et 5c sont des vues en perspective d'un réservoir sans système d'absorption de choc respectivement du côté gauche avant choc, du côté gauche après choc et du côté droit après choc; [0025] Les figures 6a et 6b sont des vues en perspective après simulation d'un choc 25 frontal d'une patte de fixation d'un réservoir respectivement sans système d'absorption de choc et avec système d'absorption de choc. [0026] Les éléments identiques, similaires ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre. 3038561 4 [0027] La figure 1 montre un ensemble sous-plancher 10 comprenant une traverse arrière 3 ainsi qu'un réservoir de carburant 2. Le réservoir 2 est positionné par exemple dans une zone de rang deux située sous les sièges des passagers arrière. [0028] Le réservoir 2 pourra être fixé au véhicule à l'aide de pattes de fixation 20 et d'au 5 moins une sangle de fixation 21 bien visibles sur la figure 2. Dans l'exemple de réalisation, les pattes de fixation 20 situées au niveau des coins du réservoir 2 viennent de matière avec le réservoir 2 et présentent des ouvertures autorisant le passage d'un organe de fixation de type vis ou rivet pour assurer la fixation du réservoir 2 au plancher du véhicule. [0029] Par ailleurs, la sangle de fixation 21 coopère avec un renfoncement ménagé dans 10 la face inférieure du réservoir 2 et présente une première extrémité fixée à la traverse 3 et une deuxième extrémité fixée à un élément sous plancher situé du côté opposé à la traverse 3. A cet effet, chaque extrémité pourra présenter au moins une ouverture autorisant le passage d'un organe de fixation de forme correspondante, tel qu'une vis ou un rivet. Les moyens 20, 21 permettent ainsi de maintenir le réservoir 2 en position et de 15 limiter son déplacement en direction de la traverse 3 en cas de choc. [0030] En outre, une zone de débattement Z s'étend entre le réservoir 2 et la traverse 3. Cette zone Z correspond à la zone dans laquelle le réservoir 2 peut se déplacer par rapport à la traverse arrière 3 en cas de choc, en particulier lors d'un choc frontal. [0031] Un système d'absorption de choc 1 est situé dans la zone de débattement Z pour 20 absorber au moins en partie l'énergie cinétique du réservoir 2 en mouvement lors d'un choc et donc pour limiter le déplacement du réservoir 2 vers la traverse 3. Le système d'absorption de choc 1 pourra être fixé soit sur le réservoir 2, soit sur la traverse de train arrière 3, soit sur un renfort de caisse, soit sur la caisse, ou sur tout autre élément de structure. En variante, il est possible d'utiliser plusieurs systèmes d'absorption de choc 1, 25 par exemple deux systèmes 1, fixé chacun sur un élément de structure différent. [0032] Le système d'absorption de choc 1 est constitué de préférence d'un matériau apte à absorber les chocs et à diminuer l'inertie du réservoir 2 pour éviter d'arracher les moyens de fixation 20, 21. De préférence, le système d'absorption de choc 1 est réalisé en un matériau compressible. De manière non limitative, le choix du matériau pourra être effectué parmi un ou plusieurs des matériaux suivants : plastique dur ou tendre, métal, caoutchouc, ou matériau élastomère. Dans un exemple particulier de réalisation, le système d'absorption de choc 1 présente une épaisseur de l'ordre de 50mm. 3038561 5 [0033] Le débattement total du réservoir 2 correspondant à la somme du débattement des moyens de fixation 20, 21 et de la déformée du réservoir 2, le système d'absorption de choc 1 est situé de préférence à un endroit de plus grand débattement par rapport à la traverse arrière 3 tout en prenant appui sur une surface suffisamment large de l'enveloppe 5 du réservoir 2 pour répartir toutes les contraintes. [0034] La figure 3 représente la courbe d'accélération subie par le réservoir à carburant 2 durant un choc frontal. Lors de ce choc se produisant par exemple lors d'une homologation sur mur rigide, le véhicule s'écrase sur le mur et le réservoir 2 continue à avancer vers la traverse arrière 3 du fait de son énergie cinétique, et ce bien qu'il soit 10 maintenu sous le plancher du véhicule par les moyens de fixation 20, 21. [0035] Le graphique de la figure 4 compare le déplacement du réservoir 2 lors d'un choc frontal en présence d'un système d'absorption 1, courbe C1, ou sans système d'absorption 1, courbe C2. On remarque alors que le déplacement du réservoir 2 est réduit en présence du système d'absorption de choc 1. En outre, il apparait que pour un 15 réservoir 2 sans système d'absorption de choc 1, les moyens de fixation 20, 21 se déforment de manière excessive pouvant aller jusqu'au détachement du réservoir 2, ce qui cause la présence de plusieurs déchirures 4 au niveau des moyens de fixations 20, 21 (cf. figures 5a, 5b, 5c, et 6a). Cela est dû à l'inertie du réservoir 2 liée principalement à la masse du carburant créant une déformation de l'enveloppe du réservoir 2. 20 [0036] En revanche, pour un réservoir 2 ayant subi un choc frontal en présence du système d'absorption 1, on remarque que la patte de fixation 20 a subi une déformation réduite et reste attachée au réservoir 2. De plus, les déchirures 4 sont moins importantes que sans système d'absorption de choc 1. Ainsi, le système d'absorption de choc 1 permet d'éviter que l'énergie cinétique ou l'inertie du réservoir 2 due au choc arrache les moyens 25 de fixation 20, 21 du réservoir 2 au véhicule, ce qui permet en même temps de limiter son déplacement vers la traverse arrière 3 et le véhicule. REVENDICATIONS1. Ensemble sous-plancher (10) d'un véhicule automobile comprenant : - une traverse arrière (3) - un réservoir de fluide consommable (2), et - une zone de débattement (Z) correspondant à la zone dans laquelle le réservoir (2) peut se déplacer par rapport à la traverse arrière (3) en cas de choc, caractérisé en ce que ledit ensemble comprend en outre un système d'absorption de choc (1) situé dans ladite zone de débattement (Z) pour absorber au moins en partie une énergie cinétique dudit réservoir (2) en mouvement lors d'un choc. 2. Ensemble sous-plancher selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit système d'absorption de choc (1) est apte à se déformer pour limiter un déplacement dudit réservoir (2) en cas de choc. 3. Ensemble sous-plancher selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit système d'absorption de choc (1) est fixé à un élément de structure, tel que le réservoir (2), ladite traverse arrière (3) ou un renfort de caisse. 4. Ensemble sous-plancher selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit réservoir (2) est fixé au véhicule à l'aide de moyens de fixation (20, 21). 5. Ensemble sous-plancher selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de fixation comportent des pattes de fixation (20). 6. Ensemble sous-plancher selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que les moyens de fixation comportent des sangles de fixation (21). 7. Ensemble sous-plancher selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit réservoir (2) est positionné dans une zone de rang deux située sous des sièges des passagers arrière du véhicule. 8. Ensemble sous-plancher selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit système d'absorption de choc (1) est réalisé dans un matériau à base de métal ou d'alliage métallique, ou de polymère(s). 3038561 7 9. Ensemble sous-plancher selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réservoir est un réservoir de carburant ou de liquide réactif, notamment un réactif de traitement des gaz d'échappement. 10. Véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comporte un ensemble sous-plancher 5 tel que défini selon l'une quelconque des revendications précédentes.