Brevet FR3050156A1 — publié le 20171020

DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente invention concerne, de manière générale, la sécurité des 5 passagers d'un véhicule automobile en cas de collision, notamment en cas de choc frontal. Elle concerne plus particulièrement un organe de freinage pour véhicule automobile, comportant : - un servofrein, et 10 - un maître-cylindre qui s'étend à partir du servofrein, selon un axe longitudinal. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE En cas de collision d'un véhicule contre un quelconque obstacle, il peut arriver que plusieurs organes du véhicule s'entrechoquent, notamment lorsque le 15 châssis du véhicule s'écrase pour absorber l'énergie de la collision, ce qui est susceptible de présenter un inconvénient majeur. Cet inconvénient est qu'au cours du choc, le groupe motopropulseur qui est libéré de sa liaison au châssis risque de venir percuter des composants du compartiment moteur, non prévus pour se déformer (tel que le nez du maître- 20 cylindre du système de freinage). Ces composants risquent alors de se déplacer vers l'arrière et de provoquer de dangereuses intrusions dans l'habitacle du véhicule. Ainsi, à titre d'exemple, le maître-cylindre risque de repousser le pédalier de frein, qui peut à son tour repousser la colonne de direction et faire reculer le volant, au risque de percuter le conducteur ce qui, on le comprend, s'avère 25 particulièrement dangereux pour les occupants. Pour réduire ce risque, on connaît du document JP2013086680 un système de fixation particulier d'un organe électronique au châssis d'un véhicule. Ce système de fixation est conçu pour rompre en cas de choc, de manière que, lors d'une collision frontale, l'organe électronique puisse s'échapper et venir 30 coulisser contre un déflecteur placé de manière à éjecter l'organe électronique dans une direction inoffensive pour les passagers du véhicule. Malheureusement, compte tenu du nombre important d'organes présents dans le compartiment moteur du véhicule, il n'est pas toujours possible de disposer de suffisamment d'espace pour utiliser un tel système de fixation. 3050156 2 Ce système de fixation s'avère en outre onéreux à mettre en oeuvre. OBJET DE L'INVENTION Afin de remédier aux inconvénients précités de l'état de la technique, la présente invention propose de prévoir sur le maître-cylindre lui-même un élément permettant de forcer l'organe de freinage à s'écarter de la trajectoire du groupe motopropulseur en cas de collision du véhicule contre un obstacle quelconque. Plus particulièrement, on propose selon l'invention un organe de freinage tel que défini dans l'introduction, dans lequel il est prévu que le maître-cylindre présente une face d'extrémité libre qui s'étend dans un plan moyen incliné par rapport à l'axe longitudinal du maître-cylindre. Ainsi, grâce à l'invention, en cas de collision, lorsque le groupe motopropulseur va venir percuter le maître-cylindre, il appuiera contre la face d'extrémité libre de ce dernier, dont la forme biseautée forcera l'organe de freinage à se déformer et/ou à se déplacer latéralement, en dehors de la trajectoire du groupe motopropulseur. De cette manière, on évitera tout déplacement du pédalier de frein et/ou de la colonne de direction vers l'arrière, au bénéfice de la sécurité des passagers. Par ailleurs, l'effort appliqué par le groupe motopropulseur pour déplacer et/ou déformer l'organe de freinage permettra de dissiper une partie de l'énergie 20 du choc dans le compartiment moteur, ce qui permettra de préserver l'habitacle et de protéger ses occupants. Ce type de système peu coûteux, permet d'éviter de renforcer la structure de l'habitacle pour réduire les intrusions tabliers, renforcement qui peut s'avérer lui très couteux. Ceci permet de réduire la masse de la structure de caisse, le coût de la caisse et d'assemblage de la caisse 25 (investissement en moyens d'assemblage en usine pour la fabrication) sans ajouter de renforts supplémentaires pour réduire les intrusions du véhicule en cas de choc. D'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de l'organe de freinage conforme à l'invention sont les suivantes : 30 - le maître-cylindre comporte un corps métallique formé d'une seule pièce, qui loge un piston et qui porte ladite face d'extrémité libre ; - le plan moyen est incliné par rapport à l'axe longitudinal d'un angle compris entre 40 et 50 degrés ; - le maître-cylindre s'appliquant sur le servofrein selon un plan de 3050156 3 jonction et étant fixé au servofrein par deux vis de fixation, la face d'extrémité libre est orientée par rapport aux deux vis de fixation de telle manière que l'axe passant par les centres des têtes des deux vis de fixation est parallèle à l'axe d'intersection entre le plan de jonction et le plan moyen. 5 L'invention propose également un véhicule automobile comportant un châssis, différents composants fixés au châssis dont un groupe motopropulseur, un organe de freinage tel que précité qui est fixé au châssis, et un déflecteur qui est fixé à l'un desdits composants et qui définit une rampe située en regard de la face d'extrémité libre du maître-cylindre de l'organe de freinage. 10 D'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du véhicule automobile conforme à l'invention sont les suivantes : - la rampe et ladite face d'extrémité libre sont centrées sur un axe parallèle à l'axe principal du châssis ; - le déflecteur est fixé à un anneau de levage du groupe 15 motopropulseur ; ou - le déflecteur est fixé au carter du groupe motopropulseur et il délimite une ouverture, de manière à avoir une fonction d'anneau de levage du groupe motopropulseur ; ou - le déflecteur est fixé à un conduit de gaz frais ou de gaz brûlés du 20 groupe motopropulseur, ou - sur tout autre support situé en vis-à-vis du nez de maître-cylindre. Le déflecteur est ainsi implanté sur le groupe motopropulseur en fonction du besoin et des possibilités techniques dans la zone. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN EXEMPLE DE REALISATION 25 La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. Sur les dessins annexés : - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un organe de 30 freinage conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique de côté du maître-cylindre de l'organe de freinage de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue schématique de dessus du châssis et du groupe motopropulseur d'un véhicule automobile équipé de l'organe de freinage de la 3050156 4 figure 1 ; et - la figure 4 est une vue schématique en perspective d'une partie du groupe motopropulseur de la figure 3. Un véhicule automobile comporte classiquement des roues et un châssis 5 suspendu. Ce châssis délimite, à l'avant, un compartiment moteur, et, à l'arrière, un habitacle agencé pour loger des passagers. Ce châssis supporte différents composants tels qu'un groupe motopropulseur, qui permet de propulser le véhicule, et un système de freinage qui permet de ralentir le véhicule. 10 Tel que représenté sur les figures 3 et 4, le groupe motopropulseur 21 fixé au châssis 20 comporte un moteur thermique, des conduits d'arrivée de gaz frais dans le moteur et d'échappement des gaz brûlés hors du moteur, et différents autres organes. Il comporte notamment un anneau de levage 24 (figure 4) qui permet de lever le groupe motopropulseur 21 pour permettre son installation sur le 15 châssis 20. Le système de freinage comporte quant à lui au moins : - un pédalier (non représenté) situé dans l'habitacle du véhicule, qui est accessible au conducteur pour commander le freinage du véhicule, - un organe de freinage 10 situé dans le compartiment moteur, juste à l'avant du pédalier, et qui permet de transformer l'énergie mécanique appliquée par le conducteur sur le pédalier en énergie hydraulique, et - quatre étriers de freins situés au niveau des quatre roues du véhicule, qui sont chacun reliés à l'organe de freinage 10 par un réseau de durites et qui permettent de freiner ces quatre roues. Sur la figure 1, on a représenté plus en détail l'organe de freinage 10. Cet organe de freinage 10 comporte un servofrein 11 et un maître-cylindre 12. Le servofrein 11 comporte un boîtier externe 17 de forme ici globalement cylindrique autour d'un axe longitudinal Ai, réalisé en matériau métallique. Ce boîtier externe 17 loge intérieurement des moyens permettant d'amplifier et d'assister le freinage du véhicule. Il loge notamment une tige de commande (non visible sur les figures) qui fait saillie d'un premier côté du boîtier externe 17 et qui est connectée au pédalier, et une tige de piston (non visible sur les figures) située dans le prolongement de la tige de commande, qui fait saillie de l'autre côté du 3050156 5 boîtier externe 17, à l'intérieur du maître-cylindre 12. Le boîtier externe 17 porte, du premier côté, deux vis 17A permettant sa fixation à une cloison 25 du châssis qui s'interpose entre l'habitacle et le compartiment moteur (voir figure 3). 5 Le boîtier externe 17 présente, du côté opposé, un embout 18 pour la fixation d'une durite connectée à une pompe à vide. Le maître-cylindre 12 comporte quant à lui un corps métallique 14 de forme globalement tubulaire le long de l'axe longitudinal Ai, qui loge un piston connecté à la tige de piston. 10 Ce corps métallique 14 est bordé, à une première extrémité, par un flasque de forme globalement circulaire, avec deux oreilles opposées délimitant deux ouvertures pour le passage de deux vis de fixation 16. Grâce à ces ouvertures, le corps métallique 14 du maître-cylindre 12 peut être vissé sur le boîtier externe 17 du servofrein 11, de manière à ce que ces 15 deux éléments s'appliquent l'un contre l'autre dans un plan ci-après appelé plan de jonction P2 (voir figure 2). Comme le montre la figure 1, le corps métallique 14 comporte latéralement (par rapport à l'axe longitudinal Ai) deux embouts 14A, 14B pour la fixation de deux durites, l'une prévue pour se connecter à un réservoir de liquide 20 de frein, l'autre prévue pour se connecter aux quatre étriers de freins. Ici, comme le montre bien la figure 3, le poste de pilotage du véhicule est situé à droite. De ce fait, l'organe de freinage 10 est situé à l'arrière du groupe motopropulseur 21. Or, le groupe motopropulseur 21 est fixé au châssis 20 de telle manière 25 qu'en cas de choc frontal, il recule dans le compartiment moteur de manière à ce que l'énergie du choc soit bien absorbée par la structure de la caisse dans la partie de ce compartiment moteur (et qu'elle se transmette le moins possible à l'habitacle). Le risque est alors que le groupe motopropulseur 21 vienne percuter 30 l'organe de freinage 10 (dont on rappelle qu'il est fixé à la cloison 25 séparant le compartiment moteur de l'habitacle) et qu'il repousse ce dernier vers l'habitacle, ce qui pourrait s'avérer très dangereux pour le conducteur du véhicule. La présente invention propose alors une solution permettant d'éviter que, lorsque le groupe motopropulseur 21 percute l'organe de freinage 10, ce dernier 3050156 6 ne recule et qu'il ne repousse le pédalier vers l'arrière du véhicule, dans l'habitacle. Comme le montrent les figures 1 et 2, cette solution consiste à biseauter la face d'extrémité libre 13 du maître-cylindre 12, de telle manière qu'elle s'étende 5 dans un plan moyen PI incliné par rapport à l'axe longitudinal Al. Préférentiellement, comme le montrent les figures 3 et 4, le groupe motopropulseur 21 est alors équipé d'un déflecteur 22 qui définit une rampe 23 et qui est installé de telle sorte que la rampe 23 se trouve située en regard de la face d'extrémité libre 13 du maître-cylindre 12. 10 Par « située en regard », on entend que la rampe 23 est située de telle manière qu'en cas de choc frontal générant un déplacement du groupe motopropulseur 21, cette rampe 23 vienne percuter la face d'extrémité libre 13 du maître-cylindre 12. Ainsi, en règle générale, la rampe 23 et la face d'extrémité libre 13 seront 15 centrées sur un axe A4 parallèle à l'axe principal du châssis 20 (c'est-à-dire parallèle à l'axe d'avance du véhicule lorsque ses roues sont droites). En variante, notamment si le groupe motopropulseur est prévu, non pas pour reculer en cas de choc mais pour basculer, la rampe et la face d'extrémité libre pourront être positionnées autrement, de manière à venir se percuter lors du 20 basculement du groupe motopropulseur. On peut maintenant décrire plus en détail le mode de réalisation particulier de l'invention représenté sur les différentes figures. Dans ce mode de réalisation, comme le montre la figure 1, le corps métallique 14 du maître-cylindre 12 est prolongé par un embout d'extrémité 15 25 biseauté qui porte ladite face d'extrémité libre 13. Cet embout d'extrémité 15 est formé d'une seule pièce avec le corps métallique 14, par exemple au cours d'une opération de moulage. Il s'agit d'une extension du nez de maître-cylindre en forme de biseau selon l'angle nécessaire au bon fonctionnement du système. Ici, la face d'extrémité libre 13 est 30 parfaitement plane, si bien qu'elle définit le plan moyen P1 (figure 2). En variante, on pourrait prévoir que l'embout d'extrémité soit rapporté sur le corps métallique et fixé à ce dernier, par exemple par vissage. On pourrait aussi prévoir que la face d'extrémité libre ne soit pas parfaitement plane. Comme le montre bien la figure 2, la face d'extrémité libre 13 est inclinée 3050156 7 par rapport à l'axe longitudinal Ai, si bien que l'angle a entre le plan moyen P1 et l'axe longitudinal Al est inférieur à 80 degrés. Il est préférentiellement compris entre 40 et 50 degrés. Il est ici égal à 45 degrés. La face d'extrémité libre 13 est orientée par rapport au corps métallique 5 14 de telle manière que l'axe A2 qui passe par les centres des têtes des deux vis de fixation 16 est parallèle à l'axe d'intersection A3 entre le plan de jonction P2 et le plan moyen P1 (voir figure 1). De cette manière, lorsque la rampe 23 va venir percuter cette face d'extrémité libre 13, le maître-cylindre 12 va basculer par rapport au servomoteur 10 11 autour de l'axe A2, en déformant le boîtier externe 17 du servomoteur 11. Il pourra ainsi basculer latéralement, dans une zone où il ne formera pas obstacle au déplacement du groupe motopropulseur 21. On peut noter à ce sujet que ce basculement ne compromettra pas nécessairement le fonctionnement de l'organe de commande 10, de sorte que le 15 freinage du véhicule pourra se poursuivre après le choc. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 3 et 4, le déflecteur 22 (dont on rappelle qu'il porte la rampe 23) est fixé à l'un des anneaux de levage 24 du groupe motopropulseur 21 ou d'autres supports du groupe motopropulseur suivant l'architecture de ce dernier, le déflecteur étant aménagé 20 ou positionné en conséquence du besoin. Il est fabriqué à partir d'un feuillard métallique qui est découpé et plié de manière à former deux ailes inclinées l'une par rapport à l'autre, dont l'une forme la rampe 23 et dont l'autre est soudée ou vissée à l'anneau de levage 24. En variante, le déflecteur pourrait être fixé à un autre composant du 25 groupe motopropulseur, par exemple à l'un des conduits d'arrivée de gaz frais dans le moteur ou à l'un des conduits d'échappement de gaz brûlés hors du moteur. Encore en variante, le déflecteur pourrait être formé d'une seule pièce avec l'anneau de levage. Dans cette variante, le déflecteur délimitera donc une 30 ouverture ayant fonction d'anneau de levage du groupe motopropulseur. La présente invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à l'invention. Ainsi, on pourra envisager, dans le cas où l'organe de freinage 10 est 3050156 8 situé, non pas à l'arrière du groupe motopropulseur 21, mais plutôt à l'arrière d'un autre lourd composant du véhicule (typiquement à l'arrière d'une batterie d'accumulateurs, ou d'une boîte de vitesses, ou d'un élément structurel du châssis), que le déflecteur soit fixé sur ce composant du véhicule. 5 Selon une autre variante, on pourrait prévoir de ne pas utiliser de déflecteur, pour autant que la forme du composant (groupe motopropulseur, batterie, ... ) venant percuter le nez du maître-cylindre soit telle qu'elle permette d'écarter latéralement le maître-cylindre de la trajectoire de ce composant. REVENDICATIONS1. Organe de freinage (10) pour véhicule automobile, comportant : - un servofrein (11), et - un maître-cylindre (12) qui s'étend à partir du servofrein (11), selon un axe longitudinal (A1), caractérisé en ce que le maître-cylindre (12) présente une face d'extrémité libre (13) qui s'étend dans un plan moyen (P1) incliné par rapport à l'axe longitudinal (A1). 2. Organe de freinage (10) selon la revendication précédente, dans lequel le maître-cylindre (12) comporte un corps métallique (14) formé d'une seule pièce, qui loge un piston et qui porte ladite face d'extrémité libre (13). 3. Organe de freinage (10) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le plan moyen (P1) est incliné par rapport à l'axe longitudinal (A1) d'un angle (oc) compris entre 40 et 50 degrés. 4. Organe de freinage (10) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, le maître-cylindre (12) s'appliquant sur le servofrein (11) selon un plan de jonction (P2) et étant fixé au servofrein (11) par deux vis de fixation (16), la face d'extrémité libre (13) est orientée par rapport aux deux vis de fixation (16) de telle manière que l'axe (A2) passant par les centres des têtes des deux vis de fixation (16) est parallèle à l'axe d'intersection (A3) entre le plan de jonction (P2) et le plan moyen (P1). 5. Véhicule automobile comportant un châssis (20), et différents composants fixés au châssis (20) dont un groupe motopropulseur (21), caractérisé 25 en ce qu'il comporte également : - un organe de freinage (10) conforme à l'une des revendications précédentes, qui est fixé au châssis (20), et - un déflecteur (22) qui est fixé à l'un desdits composants et qui définit une rampe (23) située en regard de la face d'extrémité libre (13) du maître- 30 cylindre (12) de l'organe de freinage (10). 6. Véhicule automobile selon la revendication précédente, dans lequel la rampe (23) et ladite face d'extrémité libre (13) sont centrées sur un axe (A4) parallèle à un axe principal du châssis (20). 7. Véhicule automobile selon l'une des revendications 5 et 6, dans lequel 3050156 10 le composant auquel est fixé le déflecteur est le groupe motopropulseur (21). 8. Véhicule automobile selon la revendication 7, dans lequel le déflecteur (22) est fixé à un anneau de levage (24) du groupe motopropulseur (21). 9. Véhicule automobile selon la revendication 7, dans lequel le déflecteur 5 est fixé au carter du groupe motopropulseur et il délimite une ouverture ayant fonction d'anneau de levage du groupe motopropulseur. 10. Véhicule automobile selon la revendication 7, dans lequel le déflecteur est fixé à un conduit de gaz frais ou de gaz brûlés du groupe motopropulseur.