Brevet FR3088268A1 — publié le 20200515

Description TITRE : Véhicule automobile comprenant un système de renfort reliant le dispositif de pare-chocs avant aux ailes avant et/ou aux pare-boue [0001] La présente invention a trait au domaine des véhicules automobiles, et plus particulièrement à la structure avant d'un véhicule automobile. [0002] Les véhicules automobiles sont équipés d'un dispositif de pare-chocs avant comprenant deux parties, une partie dite « voie haute » et une partie dite c voie basse », recouvertes par une peau de pare-chocs définissant la façade avant du véhicule. La voie haute du dispositif de pare-chocs comprend une poutre supérieure de pare-chocs qui est fixée en avant des brancards avant par l'intermédiaire d'un jeu de platines de fixation et d'absorbeurs supérieurs (ou crash boxes "). Ces absorbeurs sont configurés pour être comprimés en cas de choc frontal du véhicule de manière à absorber l'énergie du choc sous un niveau d'effort calibré. De même, la voie basse du dispositif de pare-chocs comprend une poutre inférieure de pare-chocs qui est fixée en avant des prolonges de berceau par l'intermédiaire d'un jeu de platines de fixation et d'absorbeurs inférieurs. [0003] Le document FR 3 058 120 décrit une structure avant d'un véhicule automobile où une voie supérieure de reprise d'effort est reliée à une voie inférieure de reprise d'effort. Les deux voies de reprise d'effort sont reliées entre elles par une pièce de liaison, positionnée à l'arrière de caissons absorbeurs de chocs présentés sur chacune de ces voies de reprise d'effort. Un élément d'extension à l'arrière de la pièce de liaison, s'étendant dans la direction latérale du véhicule, va contribuer à l'augmentation de surface qui est nécessaire pour l'absorption d'un choc résultant d'une collision frontale qui se fait de manière très décalée (à 31%) contre une barrière rigide. [0004] Afin de montrer sa conformité aux nombreuses réglementations, notamment en matière de sécurité, un véhicule doit subir de nombreux tests et procédures d'essais. A cet effet, un nouveau protocole de tests de chocs fronto-frontal, le protocole MPDB ( > et « bas » indiqueront une proximité avec le sol plus importante selon la direction verticale que les termes « supérieur » ou « haut ». Le terme « avant » indiquera un positionnement orienté vers le devant d'un véhicule selon la direction horizontale et le terme « arrière indiquera un positionnement orienté vers l'arrière d'un véhicule selon la même direction. Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. [0031] La figure 1 est une vue partielle du dessus d'une structure avant d'un véhicule automobile présentant une paire d'ailes latérales avant (non représentées), une paire de pare-boue 13 avant disposés au niveau des passages de roues avant, une paire de brancards 1 avant, une paire de prolonges 7 de berceau et un dispositif de pare-chocs avant. Ce dernier comprend une poutre supérieure 5 de pare-chocs reliée par ses extrémités aux brancards avant 1 par des absorbeurs supérieurs 3 ; et une poutre inférieure 11 de pare-chocs reliée par ses extrémités aux prolonges 7 de berceau par des absorbeurs intérieurs. Selon l'invention, le véhicule comprend au moins un système de renfort 9 reliant le dispositif de pare-chocs à un pare-boue 13 avant et/ou à une aile latérale avant. [0032] La ligne A, dessinée sur la figure 1, rend compte de l'intrusion d'une barrière mobile lors d'un choc frontal en l'absence d'un système de renfort selon l'invention. La ligne B rend compte de cette même intrusion en présence d'un système de renfort 9 selon l'invention. [0033] En se référant à la figure 2, on voit qu'au moins un système de renfort 9 comprend au moins un élément transversal (15, 17) arqué configuré pour être fixé par une de ses extrémités audit dispositif de pare-chocs et par son autre extrémité audit pare-boue et/ou à ladite aile avant. La forme arquée du ou des éléments transversaux leur permet de suivre la forme intérieure de la peau de pare-chocs, voire de se placer en soutien de cette dernière. Cette forme peut varier selon le style du véhicule. Par ailleurs, elle offre à ces éléments une certaine souplesse leur permettant de mieux absorber les chocs. La forme des éléments arqués (15, 17) peut présenter des reliefs de rigidification. Les éléments transversaux arqués (15, 17) peuvent également présenter un vrillage sur une portion de leur longueur. De préférence, les éléments transversaux arqués (15, 17) se présentent sous forme de corps creux. [0034] Dans sa forme la plus simple (non représentée), le système de renfort ne comprend qu'un seul élément transversal arqué. Ce dernier sera alors avantageusement disposé en continuation de la voie haute du dispositif de pare-chocs. De manière préférentielle, au moins un système de renfort 9 comprend au moins deux éléments transversaux (15, 17) arqués et agencés pour être étagés de manière à définir au moins un élément transversal supérieur 15 et au moins un élément transversal inférieur 17, chaque élément transversal (15, 17) étant conficuré pour être fixé par une de ses extrémités audit dispositif de pare-chocs et par son autre extrémité audit pare-boue et/ou à ladite aile avant. Cette configuration permet d'augmenter la surface de contact offerte par le système de renfort [0035] Les au moins deux éléments transversaux (15, 17) sont avantageusement reliés entre eux par le biais d'au moins un élément de liaison (23, 25, 27) de manière à ne former ensemble qu'une seule pièce, Néanmoins, on aura compris qu'en l'absence de ces éléments de liaison, le système de renfort peut comprendre une pluralité d'éléments transversaux arqués indépendants les uns des autres. Le ou les éléments de liaison (23, 25, 27) peuvent présenter une forme arquée préférentiellement épousant la forme de la peau de pare-chocs et augmentant la rigidité dans cette zone. [0036] Comme illustré en figure 2, le système de renfort 9 est fixé par sa partie arrière à une aile latérale et/ou à un pare-boue 13. De préférence, le système de renfort 9 est fixé à une aile latérale etiou à un pare-boue par le biais d'au moins un élément transversal arqué (15, 17). Lorsque la fixation se fait sur le pare-boue 13, l'interface de fixation montrée par le ou les éléments transversaux (15, 17) arqués est avantageusement disposée sur la partie dite rigide du pare-boue 13, à savoir la partie qui est reliée à l'aile avant. De préférence, au moins un élément transversal est fixé par une de ses extrémités à une aile latérale avant. Ainsi, au moins un élément transversal arqué (15, 17) peut être fixé à la fois à l'aile latérale avant ou au pare-boue 13, soit par des moyens de fixation distincts soit par des moyens de fixation communs. Cette dernière configuration permet une économie en moyens de fixation. Quelle que soit la configuration de fixation choisie, l'homme du métier aura avantage à ce qu'au moins un élément transversal arqué soit agencé pour prendre appui sur le pare-boue 13 sur une surface supérieure à celle dédiée à sa fixation de manière à maximiser son appui. [0037] Idéalement, le véhicule comprenant un panneau de structure avant, au moins un élément transversal arqué (15, 17) est fixé à la fois à ladite aile avant et audit panneau de structure avant par une interface de fixation 29 arrière formant une patte transversale s'étendant depuis l'aile avant jusqu'audit panneau de structure avant. La présence d'une telle patte transversale est illustrée en figure 4. [0038] La fixation du système de support 9 dans sa partie avant se fait sur le dispositif de pare-chocs. Cette fixation peut se faire à différents emplacements. Par exemple, selon un mode de réalisation non représenté, elle peut se faire au niveau des poutres inférieure et/ou supérieure. Elle peut également se faire au niveau des absorbeurs supérieur 3 et/ou inférieur. Dans le mode de réalisation de l'invention représenté en figure 2, les absorbeurs supérieur et inférieur étant fixés respectivement aux brancards 1 avant et aux prolonges 7 de berceaux par un ensemble de platines de fixation, au moins un élément transversal arqué (15, 17) est fixé sur le dispositif de pare-chocs au niveau desdites platines de fixation par le biais d'au moins une interface de fixation avant (19, 21). Cette fixation du système de renfort 9 se fait au niveau d'au moins un élément transversal arqué (15, 17). [0039] Avantageusement, au moins une interface de fixation avant 19 est disposée pour être intercalée entre la platine de fixation de l'absorbeur supérieur et la platine de fixation du brancard avant disposée en regard et/ou une interface de fixation avant 21 est disposée pour être intercalée entre la platine de fixation de l'absorbeur inférieur et la platine de fixation de la prolonge de berceau disposée en regard. Les platines de fixation avant (19, 21) sont visibles en figure 3. [0040] Les platines de fixation (19 ; 21) sont avantageusement nervurées pour présenter une rigidité plus importante et/ou ajourées dans l'optique d'être allégées. Elles présentent avantageusement au moins un ajour pour le passage d'un moyen de fixation. Le moyen de fixation utilisé est préférentiellement commun à celui fixant les deux platines ensemble. Cette disposition, intercalée, permet de limiter l'encombrement généré par la présence de l'interface de la ou des interfaces de fixation (19 ; 21) qui ne débordent pas des platines de fixation. Par ailleurs, elle contribue à l'adaptabilité du système à tout véhicule puisque la fixation du système ne nécessite pas d'éléments de fixation supplémentaires à ceux déjà présents dans le véhicule. [0041] Le système 9 de renfort selon l'invention peut être réalisé en métal ou en matériau thermoplastique ou composite. L'emploi de matériaux plastiques ou composites permet de réduire la niasse ajoutée par la présence d'un tel système. [0042] Le matériau plastique sélectionné peut être un matériau thermoplastique ou thermodurcissable. Les matériaux composites sont définis dans le cadre de l'invention comme présentant une matrice polymère et un ou plusieurs éléments de renforcement. Les éléments de renforcement comprennent ou sont constitués par des fibres ou un mélange de fibres sélectionnées parmi les fibres de verre, de carbone, de céramique, de graphite, naturelles telles que des fibres de lin, de chanvre ou de bambou, de polymères organiques tels que des fibres de polyester. De préférence, les fibres des éléments de renforcement sont des fibres de verre. [0043] La matrice polymère thermoplastique, ou le matériau thermoplastique sera avantageusement sélectionné parmi les polypropylènes (PP), les polyphtalamides (PPA), les polyétheréthercétones (PEEK), les polysulfures de phénylène (PPS), les polyamides- imide (PAI), les polyétherimides (PEI), les poiyarylamides (PAA), ou les polyamides (PA) tel que par exemple du polyamide 6 (PA 6 ou polycaprolactame) ou du polyamide 6.6 (PA 6.6 ou polyhexaméthylène adipamide), et leurs mélanges. [0044] La matrice polymère thermodurcissable, ou le matériau thermodurcissable; sera avantageusement sélectionnée parmi les polyesters insaturés, les polyuréthanes, les vinylesters ou les poiyépoxydes. [0045] De manière alternative; le système peut être réalisé en tout ou partie en métal, par exemple en acier ou en aluminium. Lorsqu'il est réalisé en matériau plastique, il peut être réalisé par moulage et est, de préférence, moulé d'une seule pièce. [0046] Lorsque les interfaces de fixation du système de renfort 9 sont en matériau plastique ou composite, et lorsqu'au moins une interface de fixation avant et/ou au moins une interface de fixation arrière présente un ajour pour le passage d'un moyen de fixation et ledit ajour soit bordé par un insert métallique, de préférence montrant une surépaisseur par rapport à ladite l'interface de fixation. Cet insert a entre autres une fonction d'entretoise. [0047] Dans un mode de réalisation, représenté à la figure 5, le système de fixation 9 comporte un support 31 sur lequel peut être monté un avertisseur sonore (non représenté). Le support 31 peut être fixé à au moins un élément transversal arqué (15, 17) et/ou à au moins un élément de liaison. Le support 31 est préférentiellement une caisse de résonance avec une ouverture orientée vers l'avant du véhicule. Le fait d'amplifier le son; en plaçant l'avertisseur sonore très à l'avant du véhicule, et préférentiellement dans une caisse de résonance, permet de faire des économies d'énergie électrique. Par ailleurs la présence d'une caisse de résonance améliore l'impact et la portée sonore de l'avertisseur lorsqu'il est activé. [0048] L'épaisseur des différents éléments du dispositif de renfort 9 varie entre 0.75 mm et 2.00 mm. Avantageusement, l'épaisseur est comprise entre 0.90 mm et 1.75 mm. Dans un exemple, tous les éléments ont une épaisseur de 1.00 mm, sauf les platines de fixation (19 ; 21) qui ont une épaisseur d'au moins 1.50 mm.