Brevet FR3093045A1 — publié le 20200828

Description Titre de l'invention : Dispositif de protection pour un véhicule automobile, le dispositif comprenant une traverse avant Domaine technique [0001] L'invention concerne un dispositif de protection pour un véhicule automobile, le dispositif comprenant une traverse avant. L'invention poile aussi sur un véhicule automobile comprenant un tel dispositif de protection. Etat de la technique antérieure [0002] Les constructeurs automobiles cherchent à optimiser la sécurité des personnes et à minimiser les conséquences négatives d'un choc ou d'un accident. Notamment, en cas de chocs frontal, les constructeurs automobiles cherchent non seulement à minimiser les déformations du véhicule, mais également à minimiser les déformations de l'objet ou de l'autre véhicule percuté. [0003] Afin de qualifier l'aptitude d'un véhicule à préserver l'objet ou le véhicule percuté, des tests normalisés sont proposés. En particulier, le programme européen d'évaluation des nouveaux véhicules, EuroNcap, propose un test dit de "barrière déformable décalée", également dénommé par son abréviation anglaise MPDB, comme "Mobile offset progressive deformable bailler". Lors de ce test, une barrière, de conception normalisée, est propulsée à 50km/h contre l'avant d'un véhicule se déplaçant également à 50km/h dans le sens opposé. Lors de ce test, un taux de recouvrement (défini comme une proportion de la largeur du véhicule en vis à vis de la barrière) est généralement établi à une valeur de l'ordre de 50%, de sorte que la barrière percute seulement une partie gauche ou droite de l'avant du véhicule. Un tel taux de recouvrement correspond aux situations réelles observées en accidentologie. Après la collision, on observe les déformations de la barrière et on attribue un score au véhicule en fonction des déformations de la barrière. Moins la barrière est déformée ou abîmée, plus le score est élevé. La face avant de la barrière est généralement réalisée à partir d'une feuille de tôle d'épaisseur donnée. L'observation d'une éventuelle déchirure de la face avant de la barrière permet également de qualifier l'aptitude du véhicule à préserver l'objet ou le véhicule percuté. Idéalement, les constructeurs automobiles cherchent à éviter tout déchirement de la face avant de la barrière. Présentation de l'invention [0004] Le but de l'invention est de fournir un dispositif de protection améliorant les dis- positifs de protection connus de l'art antérieur. [0005] Plus précisément, un premier objet de l'invention est un dispositif de protection permettant de minimiser les déformations de la barrière percutée lors d'un test de type 2 MPDB. [0006] Un deuxième objet de l'invention est un dispositif de protection simple à fabriquer et pouvant être facilement intégré sur les véhicules existants. Résumé de l'invention [0007] Selon l'invention, un dispositif de protection pour un véhicule automobile comprend une traverse destinée à être positionnée à l'avant d'un véhicule et s'étendant selon un axe destiné à être orienté parallèlement à un axe transversal d'un véhicule, la traverse comprenant une extrémité latérale, le dispositif de protection comprenant un sabot fixé à la traverse, le sabot comprenant une portion recouvrant au moins partiellement l'extrémité latérale de la traverse, ladite portion du sabot comprenant une surface d'échappement destinée à être orientée vers l'arrière et vers l'extérieur d'un véhicule. [0008] La traverse peut comprendre une première extrémité latérale et une deuxième extrémité latérale. Le dispositif de protection peut comprendre un premier sabot et un deuxième sabot fixés à la traverse. Le premier sabot peut comprendre une portion recouvrant au moins partiellement la première extrémité latérale de la traverse. Ladite portion du premier sabot peut comprendre une surface d'échappement destinée à être orientée vers l'arrière et vers l'extérieur d'un véhicule. Le deuxième sabot comprenant une portion recouvrant au moins partiellement la deuxième extrémité latérale de la traverse, ladite portion du deuxième sabot peut comprendre une surface d'échappement destinée à être orientée vers l'arrière et vers l'extérieur d'un véhicule. [0009] La surface d'échappement peut s'étendre dans un plan destiné à être orienté sen- siblement verticalement. Le plan peut former un angle compris entre 30' et 600 avec un plan perpendiculaire à Faxe dans lequel s'étend la traverse. [0010] Le sabot peut comprendre une hauteur sensiblement égale à une hauteur de la traverse. La hauteur du sabot peut être définie comme une dimension du sabot suivant un axe destiné à être orienté verticalement. La hauteur de la traverse peut être définie comme une dimension de la traverse suivant un axe destiné à être orienté verticalement. [0011] Le dispositif de protection peut comprendre une doublure fixée, notamment soudée, à la fois à la traverse et au sabot. [0012] La doublure peut être fixée sur une surface du sabot à l'envers de la surface d'échappement. [0013] Le dispositif de protection peut comprendre un support s'étendant selon un axe destiné à être orienté parallèlement à un axe longitudinal d'un véhicule, le support étant fixé, notamment soudé, à la doublure. [0014] Le sabot peut être apte à se déformer, notamment à se plier, lors d'une collision de type MPDB. 3 100151 Selon l'invention, un véhicule automobile comprend un dispositif de protection défini précédemment. [0016] Le véhicule automobile peut comprendre un premier dispositif de protection défini précédemment et un deuxième dispositif de protection défini précédemment. La traverse du premier dispositif de protection peut former une traverse avant inférieure du véhicule et la traverse du deuxième dispositif de protection peut former une traverse avant supérieure du véhicule. La traverse avant inférieure et la traverse avant supérieure peuvent être sensiblement positionnée à l'aplomb l'une de l'autre. Présentation des figures [0017] Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante d'un mode de réalisation particulier fait à titre non- limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : [0018] [fig.1] La figure 1 est une vue schématique d'un véhicule automobile selon un mode de réa- lisation de l'invention. [0019] [fig.21 La figure 2 est une vue de dessus d'un dispositif de protection selon un mode de réa- lisation de l'invention. [0020] [fig.3] La figure 3 est une première vue partielle en perspective de l'avant du dispositif de protection. [0021] [fig.4] La figure 4 est une deuxième vue partielle en perspective de l'avant du dispositif de protection. [0022] [fig.51 La figure 5 est une première vue partielle en perspective de l'arrière du dispositif de protection. [0023] [fig.6] La figure 6 est une deuxième vue partielle en perspective de l'arrière du dispositif de protection. [0024] [fig.7] La figure 7 est une vue d'un train avant du véhicule après un test de type MPDB. [0025] [fig.8] La figure 8 est une vue isométrique d'une barrière percutée par un véhicule selon l'état de la technique, lors d'un test de type MPDB. [0026] [fig.9] La figure 9 est une vue isométrique d'une barrière percutée par un véhicule selon un mode de réalisation de l'invention, lors d'un test de type MPDB. Description détaillée [0027] Dans ce document, l'axe X désigne l'axe longitudinal d'un véhicule. En marche avant et en ligne droite, le véhicule progresse de l'arrière vers l'avant selon une direction parallèle à son axe longitudinal. L'axe X est orienté de l'avant vers l'arrière du véhicule, c'est-à-dire dans le sens de la marche arrière. L'axe Y désigne l'axe transversal du véhicule. L'axe Y est orienté de la gauche vers la droite, la gauche et la droite étant définies selon le point de vue d'un conducteur du véhicule. L'axe Z désigne l'axe perpendiculaire à l'axe X et à l'axe Y. L'axe Z est un axe vertical lorsque le véhicule repose sur un sol horizontal. L'axe Z est orienté de bas en haut. Les axes X, Y et Z forment un repère orthogonal. Ce même repère, défini par référence à un véhicule, sera aussi utilisé pour un dispositif de protection, même considéré hors d'un véhicule, puisqu'il est destiné à un montage selon une orientation spécifique sur un véhicule. De plus, on considère que le véhicule repose sur un sol horizontal. [0028] La figure 1 illustre schématiquement un véhicule 1 automobile équipé de deux dis- positifs de protection 2 selon un mode de réalisation de l'invention. Le véhicule I peut être de toute nature. Notamment, il peut être par exemple un véhicule particulier, un véhicule utilitaire, un camion ou un bus. Les deux dispositifs de protection s'étendent transversalement sur toute la largeur du véhicule ou sur la majeure partie de la largeur du véhicule. Ils sont positionnés sensiblement l'un au-dessus de l'autre, c'est-à-dire à l'aplomb Fun de l'autre. On peut donc identifier un dispositif de protection inférieur et un dispositif de protection supérieur. Les deux dispositifs de protection sont des structures rigides fixées à la caisse du véhicule. Ils peuvent donc être considérés comme des éléments de la caisse du véhicule. Le dispositif de protection inférieur peut être positionné environ à hauteur d'axes de rotation des roues avant 3 du véhicule I. Le dispositif de protection supérieur est positionné au-dessus du dispositif de protection inférieur. H peut être positionné à une hauteur juste inférieure à la hauteur de projecteurs avant 4 du véhicule. Cette position peut également correspondre à la hauteur de suspensions du véhicule. [0029] Les deux dispositifs de protection 2 peuvent être sensiblement identiques ou différents l'un de l'autre. En variante, le véhicule automobile pouffait ne comprendre qu'un seul dispositif de protection selon un mode de réalisation de l'invention ou encore trois ou davantage de dispositifs de protection selon un mode de réalisation de l'invention. Dans la suite de la description on s'attache à décrire uniquement le dispositif de protection inférieur, la conception du dispositif de protection supérieur pouvant être identique ou déduite de la conception du dispositif de protection inférieur. [0030] En référence à la figure 2, le dispositif de protection comprend une traverse 10 s'étendant selon un axe Y1 orienté parallèlement à l'axe transversal Y du véhicule. La traverse 10 est positionnée à l'avant du véhicule. La traverse peut constituer l'élément de la caisse le plus à l'avant du véhicule. C'est-à-dire l'élément de caisse qui serait percuté en premier en cas de choc à l'avant du véhicule. La traverse peut être masquée par une carrosserie du véhicule, une calandre, un parcchoc ou encore tout autre composant d'habillage du véhicule 1. La traverse peut être globalement rectiligne selon l'axe transversal Y ou elle peut avoir une forme courbe comme cela est bien visible sur la figure 2. La forme courbe de la traverse permet d'épouser la silhouette du véhicule. La traverse peut se présenter sous la forme d'une poutre métallique. La traverse peut avoir une section sensiblement constante. La traverse peut avoir par exemple une section de forme carrée ou rectangulaire ou encore une section en forme de C. La traverse comprend deux extrémités latérales 11 : une extrémité latérale gauche et une extrémité latérale droite. Au niveau de chacune de ses deux extrémités latérales 11. la traverse 10 comprend des bords ou côtés sensiblement perpendiculaires à l'axe transversal. Ces côtés s'étendent donc sensiblement dans un plan longitudinal et vertical. Des arrêtes 12 à angle droit sont donc formées à l'interface entre le corps de la traverse s'étendant transversalement et ses côtés latéraux. [0031] Le dispositif de protection comprend par ailleurs un premier sabot 20 et un deuxième sabot 30 fixés à la traverse 10. Le premier sabot 20 est fixée à l'extrémité gauche de la traverse 10 et le deuxième sabot 30 est fixé à l'extrémité droite de la traverse. La traverse 10, le premier sabot 20 et le deuxième sabot 30 sont des éléments distincts et fixés ensemble. Le sabot 30 peut être le symétrique par rapport à un plan longitudinal et vertical du sabot 20. On s'attachera donc à décrire par la suite la conception du sabot 20 gauche, la conception du sabot droit pouvant être identique ou déduite de la conception du sabot gauche. [0032] Le sabot 20 est particulièrement visible sur les figures 3, 4, 5 et 6. Le sabot 20 est un élément de protection de l'extrémité de la traverse. Il comprend une première portion 21 par laquelle il est fixé à l'avant de la traverse 10 et une deuxième portion 22, sans contact avec la traverse 10, et recouvrant ou masquant au moins partiellement l'extrémité latérale 11 de la traverse 10. En variante, la deuxième portion 22, pourrait recouvrir ou masquer complètement l'extrémité latérale 11 de la traverse 10. La deuxième portion 22 s'étend au-delà de la traverse 10 vers l'extérieur du véhicule, c'est-à-dire vers la gauche en considérant le sabot 20 gauche (et vers la droite en considérant le sabot 30 de droite). La deuxième portion 22 du sabot 20 comprend une surface d'échappement 23 orientée vers l'arrière et vers l'extérieur d'un véhicule, c'est-à-dire vers la gauche en considérant le sabot 20 gauche (et vers la droite, en considérant le sabot 30 de droite). En considérant un axe perpendiculaire à la surface d'échappement 23, celui-ci est orienté vers l'avant et vers l'extérieur du véhicule. Le 6 sabot 20 recouvre ou enveloppe l'extrémité latérale 11 de la traverse. Notamment, le sabot 20 recouvre les arrêtes 12 formées à l'extrémité de la traverse 10. Le sabot 20 forme donc un capuchon ou un embout protégeant l'extrémité de la traverse 11 de la traverse. L'extrémité latérale 11 de la traverse peut demeurer visible notamment lorsqu'on observe le dispositif de protection depuis l'arrière du véhicule comme cela apparait sur les figures 5 et 6. En revanche l'extrémité latérale 11 de la traverse est masquée par le sabot lorsqu'on l'observe depuis l'avant du véhicule comme cela apparait sur les figures 3 et 4. [0033] La première portion 21 comprend une surface 24 en contact avec l'extrémité latérale 11 de la traverse 10. Elle s'étend selon un plan sensiblement transversal et vertical le long d'une partie avant de la traverse. Comme le sabot est fixé autour de l'extrémité de la traverse, la surface 24 est proéminente vers l'avant par rapport à la traverse. La première portion 21 peut recouvrir l'extrémité de la traverse sur une distance de l'ordre de quelques centimètres suivant l'axe transversal. [0034] La surface d'échappement 23 s'étend dans un plan Pl orienté verticalement et formant un angle Al qui peut être compris par exemple entre 30' et 60' avec un plan P2 perpendiculaire à l'axe dans lequel s'étend la traverse Cette valeur peut néanmoins varier en fonction de la conception du véhicule. Le plan P2 est donc un plan longitudinal et vertical puisque la traverse s'étend parallèlement à l'axe transversal Y. L'angle Al est notamment illustré sur la figure 2. La surface d'échappement 23 forme un angle compris entre 300 et 60° avec la surface 24. Cet angle est le complémentaire à 900 de l'angle Al. [0035] La deuxième portion 22 comprend en outre une troisième surface 25 s'étendant dans un plan sensiblement longitudinal et vertical. La surface d'échappement 23 est positionnée entre la surface 24 et la surface 25. L'association des trois surface 23, 24 et 25 forme un coude à environ 90°. Les trois surface 23, 24, 25 sont reliées entre elles par des arrondis ou congés 26A de sorte que le sabot ne présente, au moins à l'avant, aucune arrête. En variante, ce coude pourrait former un angle inférieur ou supérieur à 90°. Le sabot pourrait comprendre davantage de surface planes reliées entre elle par des arrondis. Le sabot pourrait même s'étendre au moins localement selon un arc de cercle même si cette forme peut être plus difficile à réaliser en emboutissage. [0036] En remarque, Le deuxième portion 22 peut comprendre des ouvertures 27. Ces ou- vertures peuvent être utiles pour fixer des éléments d'habillage du véhicule, notamment des éléments de carrosserie, et/ou de parechoc, et/ou de calandre. [0037] On peut définir la hauteur du sabot ou de la traverse comme sa dimension suivant l'axe vertical Z. Le sabot 20 comprend une hauteur H1 sensiblement égale à une hauteur H2 de la traverse 10. On remarque que le sabot 20 a une hauteur sensiblement supérieure à celle de la traverse 10. Ceci est dû au fait que le sabot est fixé sur 7 l'extérieur de la traverse, autour de la traverse. Avantageusement, le sabot comprend un pli supérieur 26B recouvrant le haut de l'extrémité de la traverse et un pli inférieur 26C recouvrant le bas de l'extrémité de la traverse. Ces plis 26B, 26C peuvent s'étendre en haut et en bas des trois surfaces 23, 24, 25. Ainsi, le sabot ne présente pas d'arrête vive aux bords de ces surfaces. En remarque, le sabot peut également comprendre une découpe interrompant l'un de ces plis comme cela apparaît ici pour le pli inférieur 26C. [0038] Avantageusement la traverse et le sabot sont réalisés en métal. Le sabot peut être fa- cilement fabriqué en pliant une pièce en tôle. En particulier, le sabot peut être fabriqué par emboutissage. Avantageusement, la traverse 10 et le sabot 20 sont soudés ou brasés l'un à l'autre. En particulier, selon le mode de réalisation présenté, le sabot 20 est soudé à la traverse 10 via deux lignes de soudure 28. Une première ligne de soudure peut être réalisée sur une face supérieure de la traverse et du sabot et une deuxième ligne de soudure peut être réalisée sur une face inférieure de la traverse et du sabot. [0039] Le dispositif de protection 2 comprend en outre une doublure 40 fixée, notamment soudée, à la fois à la traverse 10 et au sabot 20. Le dispositif de protection 2 peut également comprendre une doublure fixée, notamment soudée, à la fois à la traverse 10 et au sabot 30. Cette deuxième doublure peut être identique ou similaire à la doublure 40. La doublure 40 est une pièce métallique fixée à l'arrière du dispositif de protection 2, notamment pour le renforcer. La doublure 40 est notamment visible sur les figure 5 et 6. Elle comprend sensiblement la forme d'un T couché. Une première branche 41 de la doublure 40 est pliée au-dessus de la traverse 10 et une deuxième branche 42 est pliée en dessous de la traverse 10. Enfin, une troisième branche 43 s'étend sensiblement parallèlement à l'axe transversal et est fixé au sabot 20. La troisième branche 43 comprend une hauteur H3 inférieure à la hauteur HI du sabot. La troisième branche 43 peut être divisée en deux parties 43A, 43B. La partie 43A s'étend le long de la traverse 10 à l'arrière de celle-ci. La partie 43B s'étend sensiblement perpendiculairement à la surface s'échappement 23. Un congé 44 ou arrondi permet de relier les deux parties 43A et 43B de la troisième branche 43. Une ouverture 46 est prévue environ à mi-hauteur du congé 44. Cette ouverture 46 peut servir à faciliter la déformation du sabot 20 sous l'impact d'une collision. Trois lignes de soudure 45 permettent de fixer les trois branches 41, 42, 43 à la traverse 10 et au sabot 20. La troisième branche 43 de la doublure 40 est fixée sur une surface du sabot 29 à l'envers de la surface d'échappement 23. La surface 29 est donc la surface opposée à la surface d'échappement 23 La ligne de soudure 40 à l'interface entre la troisième branche 43 et la surface 29 s'étend verticalement. [0040] Enfin le dispositif de protection 2 comprend deux supports 50 ou bras permettant de maintenir la traverse. Les deux supports 50 s'étendent selon un axe X1 sensiblement parallèle à l'axe longitudinal X. ils sont fixés à la traverse 10 globalement au niveaux 8 de ses deux extrémités gauche et droite. Les supports 50 sont fixés à la traverse par l'intermédiaire de la doublure. Les supports peuvent être obtenus par l'assemblage de deux pièces 51,52 en tôles toutes les deux en forme de C et soudées l'une à l'autre. Les bras 50 ainsi constitués peuvent avoir une section de forme grossièrement carrée. Une ou plusieurs lignes de soudures 53 peuvent être prévues à l'interface entre le bras 50 et la doublure 40. À son extrémité arrière chaque bras 50 est relié à une plaque 60 du dispositif de protection 2. La plaque 60 peut s'étendre globalement dans un plan vertical et transversal. Elle comprend des ouvertures 61 pour une fixation du dispositif de protection 2 au reste de la caisse du véhicule. La plaque 60 est soudé au bras 50. Une ou plusieurs lignes de soudures 62 peuvent être prévues à l'interface entre le bras 50 et la plaque 60. En remarque, on distingue sur les figures 3 et 5 un bras de liaison vertical 63. Ce bras de liaison vertical permet de solidariser la traverse du dispositif de protection inférieur à la traverse du dispositif de protection supérieur. Le bras de liaison vertical est fixé sensiblement dans le même plan longitudinal et vertical que le support 50. [0041] Le sabot est apte à se déformer, notamment à se plier, lors d'une collision de type MPDB. Comme expliqué précédemment, une collision de type MPDB, est une collision durant laquelle le véhicule 1 percute frontalement une barrière 70 déportée sur un côté du véhicule. Notamment une telle collision peut être obtenue avec une barrière de construction normalisée propulsée à 50krn/h percutant l'avant du véhicule se déplaçant également à 50km/h dans le sens opposé. Le taux de recouvrement (défini comme une proportion de la largeur du véhicule en vis à vis de la barrière) peut être établi à une valeur de l'ordre de 50%. Les dimensions et notamment l'épaisseur de matière utilisée pour la réalisation du sabot 20 et de la doublure 40 sont définis pour que le sabot se déforme progressivement au cours d'une collision de type MPDB. Il est donc suffisamment rigide pour ne pas être complètement déformé dès le début de la collision et il est suffisamment souple pour se déformer sous l'énergie de la collision. [0042] La figure 7 illustre une simulation numérique de la déformation d'un train avant du véhicule consécutivement à un choc de type MPDB. On observe que la traverse 10 est pliée en V vers Panière du véhicule, par l'impact de la barrière, environ au centre de la traverse 10. Les sabot 20 et 30 peuvent également être déformés toutefois, la surface d'échappement 23 conserve au moins en partie l'inclinaison qu'elle avait par rapport à la traverse avant le choc. Lors du choc, la barrière est percutée par la traverse. Comme la barrière est déporté par rapport au centre du véhicule, la barrière glisse le long de la traverse tout en s'enfonçant contre elle. Le sabot pourvu de la surface d'échappement 23 peut faciliter le glissement de la barrière vers le côté du véhicule. Les arrêtes 12 des extrémités 11 de la traverse ne rentrent pas en contact avec la barrière. On évite ainsi de déchirer la face avant de la barrière. 9 [0043] La figure 8 illustre une simulation numérique des déformations d'une barrière 70 par un véhicule comprenant une traverse sans sabot. La figure 9 illustre une simulation numérique des déformations de la barrière 70 par un véhicule comprenant une traverse équipé d'un sabot selon un mode de réalisation de l'invention. On observe que lorsque la barrière 70 est percutée par un véhicule selon l'état de la technique elle présente une déchirure 71. En revanche, lorsque la barrière 70 est percutée par un véhicule selon un mode de réalisation de l'invention, la barrière 70 n'est pas déchirée. L'invention permet donc de réduire l'endommagement et/ou les déformations d'un objet ou d'un véhicule percuté frontalement. La sécurité des usagers de la route est ainsi améliorée. [0044] Les sabots 20, 30 peuvent être fixés, notamment soudés, sur des traverses équipant des véhicules en production ou en série. L'ajout de sabots aux extrémités de la traverse n'impose pas de modifier la traverse ni l'architecture du véhicule. La forme du sabot peut être adaptée en fonction de la place occupée par d'autres organes du véhicule, à proximité des extrémités de la traverse. [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] [Revendication 5]