Brevet FR3147994A1 — publié le 20241025

Ensemble de véhicule automobile et véhicule automobile comportant un tel ensemble. L’invention concerne un ensemble (135) de véhicule automobile comprenant : - une structure de caisse comprenant un pied central (129) s’étendant verticalement, - une pièce d’habillage (131) dudit pied central assemblée audit pied central, comportant une portion centrale (137) s’étendant le long dudit pied central (129). Selon l’invention, l’ensemble (135) est remarquable en ce que ladite portion centrale (137) définit une pente qui s’éloigne, relativement à un plan médian longitudinal (L, V) dudit véhicule automobile, depuis l’arrière vers l’avant dudit véhicule lorsque ledit ensemble (135) est monté dans ledit véhicule, et en ce qu’il comprend un élément de déviation (147), agencé entre ladite pièce d’habillage (131) et ledit pied central (129), conçu pour se comprimer au moins partiellement lorsqu’une force est exercée sur ladite pièce d’habillage. L’invention concerne aussi un véhicule automobile comportant un tel ensemble (135). Figure 3 Ensemble de véhicule automobile et véhicule automobile comportant un tel ensemble L'invention a trait au domaine des véhicules automobiles, en particulier au domaine de la sécurité passive du véhicule automobile pour assurer une protection en cas de choc latéral. L’invention concerne plus particulièrement un ensemble de véhicule automobile et un véhicule automobile comportant un tel ensemble. Une caisse de véhicule automobile comporte un ensemble d’éléments structurels de tôle conférant la raideur au véhicule automobile, assemblés les uns aux autres et formant l’ossature du véhicule automobile. La caisse de véhicule comporte notamment, parmi ces éléments de tôle, une structure latérale gauche et une structure latérale droite. Chaque structure latérale comporte un ensemble d’éléments horizontaux supérieurs et inférieurs, s’étendant sensiblement longitudinalement relativement à la caisse, et un ensemble d’éléments verticaux, s’étendant sensiblement verticalement relativement à la caisse. Les éléments horizontaux supérieurs comportent, depuis l’avant vers l’arrière de la caisse, un montant de baie et un arc pavillon, et les éléments horizontaux inférieurs comportent un longeron définissant une partie du pourtour du soubassement de caisse. Les éléments verticaux comportent, depuis l’avant vers l’arrière de la caisse, un pied avant, un pied central, ou pied milieu, reliant le longeron à la fois au montant de baie et à l’arc pavillon, et un pied arrière. La structure de caisse est habillée à l’intérieur du véhicule automobile par une pièce d’habillage ou garnissage, par exemple plastique. En particulier, un garnissage est prévu le long du pied central et sur toute ou partie de la surface des portes du véhicule. Parmi la pluralité de tests utilisés pour l’homologation des véhicules automobiles, un choc dit « poteau », encore appelé « choc latéral » est pratiqué, notamment afin de révéler des critères de performance relatifs à la protection des occupants. Ce test consiste à projeter le véhicule automobile à une vitesse de 30 km/h environ latéralement contre un poteau rigide, de sorte que le véhicule définisse un angle de 75° environ relativement au poteau. Lors d’un choc latéral, le poteau vient s’encastrer dans le véhicule automobile au niveau de la porte avant côté conducteur. En cas de choc latéral, la protection des occupants placés au niveau des sièges avant du véhicule automobile est assurée, notamment, par la tenue de la structure latérale du pied central et de la porte avant qui a subi l’impact, par la raideur du garnissage du pied central et de la porte avant et par le bon fonctionnement des ceintures de sécurité. Afin d’augmenter encore la sécurité des occupants lors d’un choc latéral, le véhicule automobile comporte des airbags de sécurité, notamment un airbag rideau qui se situe au-dessus des portes avant et arrière du véhicule automobile, et un airbag latéral de siège qui se situe dans les sièges du véhicule automobile. On a représenté à la un véhicule automobile 1 de l’art antérieur où l’on voit un occupant 3 assis sur un siège avant 5, un airbag rideau 7 et un airbag latéral 9 de siège en position déployée consécutivement à un choc latéral, les pointillés des airbags 7, 9 définissant les bordures latérales des airbags 7, 9. L’airbag rideau 7 et l’airbag latéral 9 de siège sont adaptés et implantés dans le véhicule automobile 1 de façon à éviter une interaction entre les deux airbags 7, 9 au moment de leur déploiement, interaction qui pourrait dégrader la protection des occupants. Cela entraîne l’apparition d’une zone 11 dite « morte » à proximité de l’épaule de l’occupant, où les airbags 7, 9 ne protègent pas l’occupant 3. Or, au niveau de la zone 11 dépourvue de protection, le jeu disponible entre le garnissage et la structure de caisse au niveau du pied central est en général très faible, ce qui ne permet pas de dissiper l’énergie cinétique de l’épaule en cas de choc latéral. La présence de la zone 11 morte entraîne par conséquent un risque de blessure important pour l’occupant 3 au en cas de collision latérale. Afin de limiter le risque de blessure au niveau de la zone morte, le document EP 0 676 315 prévoit d’injecter une mousse absorbante dans la totalité de la pièce d’habillage du pied central, agencé de façon à amortir le choc de l’occupant au niveau de son épaule. Toutefois, l’épaisseur engendrée par la présence de mousse absorbante entre le pied central et la pièce d’habillage est très importante afin de reprendre les efforts lors du choc. Or, la présence d’une telle épaisseur au niveau du pied central va à l’encontre de la recherche permanente d’optimisation de l’espace disponible dans l’habitacle du véhicule automobile. La présente invention vise à surmonter les inconvénients précités, et concerne pour ce faire un ensemble de véhicule automobile comprenant : - une structure de caisse comprenant un pied central s’étendant sensiblement verticalement relativement audit véhicule automobile, ledit pied central étant destiné à être fixé d’une part à un élément horizontal supérieur de ladite structure de caisse, et d’autre part à un élément horizontal inférieur de ladite structure de caisse, - une pièce d’habillage dudit pied central, assemblée audit pied central, comportant une portion centrale s’étendant le long dudit pied central, ledit ensemble étant remarquable en ce que ladite portion centrale définit une pente qui s’éloigne, relativement à un plan médian longitudinal dudit véhicule automobile, depuis l’arrière vers l’avant dudit véhicule automobile lorsque ledit ensemble est monté dans ledit véhicule automobile, et en ce qu’il comprend un élément de déviation, agencé entre ladite pièce d’habillage et ledit pied central, conçu pour se comprimer au moins partiellement lorsqu’une force est exercée sur ladite pièce d’habillage. Ainsi, au moment de l’impact de l’épaule d’un occupant contre la pièce d’habillage du pied central, l’action combinée de la portion centrale de la pièce d’habillage, qui définit une pente, et de l’élément de déviation, qui se comprime partiellement, permet de guider l’épaule de l’occupant vers l’avant du véhicule automobile. De la sorte, à la fin du choc, l’épaule de l’occupant vient impacter la pièce d’habillage de la porte avant du véhicule automobile. Le jeu compris entre la pièce d’habillage et la porte avant étant largement supérieur au jeu compris entre la pièce d’habillage et le pied central, le choc est absorbé par la pièce d’habillage de la porte avant. Cela permet de s’affranchir de la nécessité d’utiliser un bloc en matériau absorbant d’épaisseur importante au niveau du pied central. On augmente ainsi l’espace disponible dans l’habitacle, ce qui permet d’améliorer le confort des occupants. Selon des caractéristiques optionnelles de l’ensemble selon l’invention : - ledit élément de déviation est agencé au niveau d’une extrémité avant de ladite portion centrale de ladite pièce d’habillage ; - ledit élément de déviation présente une largeur comprise entre environ 30% et environ 50% de la largeur de ladite pièce d’habillage ; - ledit élément de déviation présente une longueur comprise entre environ 100mm et environ 200mm ; - la pente de ladite portion centrale est contenue dans un plan formant un angle avec un plan parallèle audit plan médian longitudinal (L, V) compris entre environ 1° et environ 10° ; - l’ensemble comporte une partie arrière comportant une zone rigide et une partie avant comportant une zone déformable ; - ledit ensemble présente une section horizontale dissymétrique ; - ledit élément de déviation est fixé à l’intérieur de la pièce d’habillage par collage ; - ledit élément de déviation consiste en un bloc de mousse. L’invention concerne aussi un véhicule automobile comportant un ensemble, remarquable en ce que ledit ensemble est selon l’invention. D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : montre un véhicule automobile de l’art antérieur, vu de côté. montre un véhicule automobile selon l’invention, vu de côté. est une vue en coupe selon la ligne A-A de la . montre l’ensemble de véhicule automobile selon l’invention en vue isométrique. montre partiellement le véhicule automobile en vue de face. montre en coupe horizontale selon la ligne B-B de la une première étape de la cinématique subie par l’ensemble selon l’invention et par l’occupant lors d’un choc latéral. montre en coupe horizontale selon la ligne B-B de la une deuxième étape de la cinématique subie par l’ensemble selon l’invention et par l’occupant lors d’un choc latéral. montre en coupe horizontale selon la ligne B-B de la une troisième étape de la cinématique subie par l’ensemble selon l’invention et par l’occupant lors d’un choc latéral. montre en coupe horizontale selon la ligne B-B de la une quatrième étape de la cinématique subie par l’ensemble selon l’invention et par l’occupant lors d’un choc latéral. Dans la suite de la description, des éléments présentant une structure identique ou des fonctions analogues sont désignés par une même référence. On adoptera par convention, à titre non limitatif, des orientations longitudinale, verticale et transversale indiquées par le trièdre direct (L, V, T) désignant les axes longitudinal, vertical et transversal du véhicule. Dans ce qui suit, les termes « avant », « arrière », « gauche », « droit », « inférieur » et « supérieur » s'entendent par rapport au véhicule. On se réfère à la montrant un véhicule automobile 101 selon l’invention, vu de côté depuis la droite du véhicule automobile 101, dans lequel est installé un occupant 3 assis sur un siège avant 5. Le véhicule automobile 101 comporte une structure de caisse 113 comportant un ensemble d’éléments de tôle, assemblés les uns aux autres et formant l’ossature du véhicule automobile 101. Parmi ces éléments de tôle, des structures notamment latérales gauche et droite équipent la structure de caisse 113. Une structure latérale gauche est visible à la . La structure de caisse 113 admet un plan médian longitudinal de symétrie (L, V). Ainsi, la description faite pour la structure latérale gauche s’applique par analogie à une structure latérale droite. La structure de caisse comporte au niveau de sa structure latérale un ensemble d’éléments horizontaux supérieurs 115 et inférieurs 117, s’étendant sensiblement longitudinalement relativement à la caisse, et un ensemble d’éléments verticaux 119, s’étendant sensiblement verticalement relativement à la structure de caisse 113. Les éléments horizontaux supérieurs 115 comportent, depuis l’avant vers l’arrière de la structure de caisse 113, un montant de baie 121 et un arc pavillon 123. Les éléments horizontaux inférieurs 117 comportent un longeron 125 définissant une partie du pourtour du soubassement de la structure de caisse 113. Les éléments verticaux 119 comportent, depuis l’avant vers l’arrière de la structure de caisse 113, un pied avant 127, un pied central 129, ou pied milieu, reliant le longeron 125 à la fois au montant de baie 121 et à l’arc pavillon 123, et, en arrière du pied central 129, un pied arrière (non représenté). La structure de caisse 113 comporte à l’intérieur du véhicule automobile 101 un ensemble de pièces d’habillage, ou garnissage, par exemple plastique, recouvrant la structure de caisse 113, métallique. En particulier, une pièce d’habillage 131 est montée en regard du pied central 129, définissant un ensemble 135 pour véhicule automobile. Une pièce d’habillage est également montée sur une partie des portes avant et arrière du véhicule automobile, non représentées mais dont l’emplacement de la porte avant est désigné par la référence 133. Le véhicule automobile 101 comporte un airbag rideau et un airbag latéral de siège, dont leur position déployée consécutivement à un choc latéral est celle représentée en pointillés à la . L’airbag rideau et l’airbag latéral de siège sont implantés dans le véhicule automobile 101 de façon à éviter une interaction entre les deux airbags au moment de leur déploiement, interaction qui pourrait dégrader la protection des occupants. Cela entraîne l’apparition d’une zone 11 dite « morte » en regard de l’épaule de l’occupant 3, où les airbags ne protègent pas l’occupant 3. On se réfère à la qui est une vue en coupe horizontale de l’ensemble 135 dans la zone 11 morte, selon la ligne A-A de la . La pièce d’habillage 131 présente une portion centrale 137 qui s’étend le long du pied central 129. Au niveau d’une extrémité avant 139 de la portion centrale 137, la pièce d’habillage 131 comporte un bord de recouvrement 141. Au niveau d’une extrémité arrière 143, la pièce d’habillage 131 comporte un bord de recouvrement 145. Les bords de recouvrement 141, 145 sont recourbés en direction du pied central 129 à habiller. La portion centrale 137 s’étend quant à elle le long d’une surface plane. La portion centrale 137 est non-convexe. Comme visible à la , l’ensemble 135 présente une section horizontale dissymétrique. Lorsque la pièce d’habillage 131 est assemblée au pied central 129 à habiller, la portion centrale 137 de la pièce d’habillage 131 définit une pente qui s’éloigne, depuis l’arrière vers l’avant du véhicule automobile 101, du plan médian longitudinal (L, V) du véhicule automobile 101. La pente de la portion centrale 137 est contenue dans un plan P 1 formant un angle α non nul avec un plan P 2 parallèle au plan médian longitudinal (L, V) du véhicule automobile. Dans un exemple de réalisation, l’angle α est compris entre environ 1° et environ 10°, par exemple entre environ 2° et environ 8°. L’ensemble 135 comporte en outre un élément de déviation 147, agencé entre la pièce d’habillage 131 et le pied central 129 au moins au niveau de la zone 11 morte se trouvant en vis-à-vis de l’épaule d’un occupant du véhicule automobile. L’élément de déviation 147 utilisé dans le cadre de l’invention présente des propriétés mécaniques qui lui permettent, comme on va le voir dans la suite de la description, de se déformer et de se comprimer partiellement de façon à former une rampe de guidage ou rampe de déviation de l’épaule de l’occupant vers l’avant du véhicule automobile 101 au moment du contact de son épaule sur la pièce d’habillage 131, contact pouvant survenir lors d’une collision latérale. Aussi, l’élément de déviation 147 possède des propriétés mécaniques qui lui permettent de dissiper une partie de l’énergie cinétique de l’épaule au moment du contact entre l’épaule et la pièce d’habillage 131. L’élément de déviation 147 vient se loger dans un jeu J disponible entre la pièce d’habillage 131 et le pied central 129. A titre d’exemple, le jeu J est compris entre environ 10mm et environ 30mm. L’élément de déviation 147 peut être fixé à l’intérieur de la pièce d’habillage 131, par exemple par collage. L’élément de déviation 147 est logé à l’avant de la pièce d’habillage 131, au niveau de l’extrémité avant 139 de la portion centrale 137. Dans la réalisation illustrée aux figures, l’élément de déviation 147 vient au contact du bord de recouvrement 141 avant. La fixation de la pièce d’habillage 131 sur le pied central 129 est telle que l’ensemble 135 comporte une zone rigide 149 au niveau de sa partie arrière et une zone déformable 151 au niveau de sa partie avant. Ainsi, la pièce d’habillage 131 présente une raideur en compression progressive depuis l’arrière, plus raide, vers l’avant, plus souple. Par exemple, au niveau de sa partie arrière, la pièce d’habillage 131 est fixée au pied central 129 par l’intermédiaire d’un élément de fixation rigide, par exemple un porte-agrafe 153 rigide. De la même manière, au niveau de sa partie avant, la pièce d’habillage 131 est fixée au pied central 129 par l’intermédiaire d’un élément de fixation semi-rigide, par exemple un porte-agrafe 155 semi-rigide. Alternativement, la zone déformable 151 peut être obtenue en s’affranchissant de la présence de l’élément de fixation semi-rigide en partie avant de la pièce d’habillage 131. Dans ce cas, seulement l’élément de fixation rigide est utilisé pour fixer la pièce d’habillage 131 au pied central 129. Dans un exemple de réalisation, l’élément de déviation 147 est un bloc de mousse. Lorsque l’élément de déviation 147 est un bloc de mousse, il n’est pas mis en contrainte lors du montage de la pièce d’habillage 131 sur le pied central 129. On se réfère à la montrant l’ensemble 135 en vue isométrique. Dans un exemple de réalisation, l’élément de déviation 147 présente une forme géométrique rectangulaire. Par exemple, la longueur L de l’élément de déviation 147, représenté en transparence à la , est comprise entre environ 100mm et environ 200mm, par exemple environ 150mm à environ 200mm, de façon à couvrir les variations de position de l’épaule de l’occupant en fonction de sa taille. Par ailleurs, dans un exemple de réalisation, la largeur l 1 de l’élément de déviation 147 est égale à une valeur comprise entre environ 30% de la largeur l 2 de la pièce d’habillage 131 et environ 50% de la largeur L 2 de la pièce d’habillage 131. On se réfère à la montrant partiellement le véhicule automobile 101 en vue de face dans lequel est installé l’occupant 3 assis sur le siège avant 5. Lorsque l’occupant 3 est assis sur le siège avant 5, son épaule gauche 157 se trouve en vis-à-vis de la zone 11 morte au niveau de laquelle est implanté l’élément de déviation 147 visible aux figures 6 à 9 auxquelles on se réfère et montrant, en coupe horizontale selon la ligne B-B de la , la cinématique subie par l’ensemble 135 et par l’occupant 3 lors d’un choc latéral. Comme visible à la , avant collision latérale du véhicule automobile 101, une distance D1 est comprise entre l’épaule gauche 157 de l’occupant 3 et la pièce d’habillage 131. Lorsque le véhicule automobile 101 subit un impact latéral, l’ensemble 135 se déplace vers l’intérieur du véhicule automobile 101 et la distance comprise entre l’épaule gauche 157 de l’occupant 3 et la pièce d’habillage 131 est réduite, comme représenté à la montrant la cinématique du choc après un temps intermédiaire T 1 . L’épaule 157 de l’occupant 3 se déplace selon la flèche 159 sensiblement transversalement au véhicule automobile 101 en s’éloignant du plan médian longitudinal (L, V). On se réfère à la . Le choc se poursuit et, après un temps intermédiaire T 2 , l’épaule 157 de l’occupant 3 impacte la pièce d’habillage 131 en matériau plastique et met en contrainte la pièce d’habillage 131. Au moment de l’impact de l’épaule 157 contre la pièce d’habillage 131 plastique, la portion centrale 137 de la pièce d’habillage 131, qui définit une pente qui s’éloigne du plan médian longitudinal (L, V) du véhicule automobile 101, guide l’épaule 157 de l’occupant 3 vers l’avant du véhicule automobile. Le guidage est par ailleurs optimisé grâce à la raideur en compression progressive de la pièce d’habillage 131 depuis l’arrière vers l’avant. L’élément de déviation 147 se comprime partiellement, formant également une rampe de guidage de l’épaule 157 vers l’avant du véhicule automobile, permettant le déplacement de l’épaule 157 selon la direction de la flèche 161. Aussi, l’élément de déviation 147, possédant des propriétés mécaniques qui lui permettent de dissiper une partie de l’énergie cinétique de l’épaule 157 au moment de l’impact contre la pièce d’habillage 131, permet d’éviter que l’épaule 157 ne vienne impacter le pied central 129, métallique, de la structure de caisse. On se réfère à la montrant la dernière étape du choc. Le choc se poursuit et l’épaule 157 poursuit son déplacement selon la direction de la flèche 163. Lorsque le choc est terminé, l’épaule 157 se trouve complètement déviée vers la porte avant 165 du véhicule automobile 101 et vient impacter la pièce d’habillage 167 de la porte avant 165. Le jeu compris entre la pièce d’habillage 167 et la porte avant 165 est largement supérieur au jeu J compris entre la pièce d’habillage 131 et le pied central 129, ce qui permet d’absorber le choc et d’éviter que l’occupant 3 ne se blesse. Ainsi, dans la présente invention, on ne cherche pas à amortir le choc au niveau de la pièce d’habillage 131 du pied central 129, contrairement à certaines réalisations de l’art antérieur. En effet, dans le cadre de la présente invention, le choc est amorti par la pièce d’habillage 167 de la porte avant 165 et non par l’élément de déviation 147, ce qui permet de limiter l’épaisseur de l’élément de déviation 147 par rapport aux éléments absorbants qui peuvent être utilisés dans l’art antérieur. Ainsi, on augmente l’espace disponible dans l’habitacle, améliorant le confort des occupants. Comme il va de soi, la présente invention ne se limite pas aux seules formes de réalisation de cet ensemble de véhicule automobile et de ce véhicule automobile comportant un tel ensemble, décrites ci-dessus uniquement à titre d'exemples illustratifs, mais elle embrasse au contraire toutes les variantes faisant intervenir les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l’invention. Ensemble (135) de véhicule automobile (101) comprenant : - une structure de caisse (113) comprenant un pied central (129) s’étendant sensiblement verticalement relativement audit véhicule automobile (101), ledit pied central (129) étant destiné à être fixé d’une part à un élément horizontal supérieur de ladite structure de caisse (113), et d’autre part à un élément horizontal inférieur de ladite structure de caisse (113), - une pièce d’habillage (131) dudit pied central (129), assemblée audit pied central (129), comportant une portion centrale (137) s’étendant le long dudit pied central (129), ledit ensemble (135) étant caractérisé en ce que ladite portion centrale (137) définit une pente qui s’éloigne, relativement à un plan médian longitudinal (L, V) dudit véhicule automobile (101), depuis l’arrière vers l’avant dudit véhicule automobile (101) lorsque ledit ensemble (135) est monté dans ledit véhicule automobile (101), et en ce qu’il comprend un élément de déviation (147), agencé entre ladite pièce d’habillage (131) et ledit pied central (129), conçu pour se comprimer au moins partiellement lorsqu’une force est exercée sur ladite pièce d’habillage (131). Ensemble (135) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément de déviation (147) est agencé au niveau d’une extrémité avant (139) de ladite portion centrale (137) de ladite pièce d’habillage (131). Ensemble (135) selon l’une des revendications 1 ou 2 , caractérisé en ce que ledit élément de déviation (147) présente une largeur (l1) comprise entre environ 30% et environ 50% de la largeur (l2) de ladite pièce d’habillage (131). Ensemble (135) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit élément de déviation (147) présente une longueur (L) comprise entre environ 100mm et environ 200mm. Ensemble (135) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la pente de ladite portion centrale (137) est contenue dans un plan (P 1 ) formant un angle (α) avec un plan (P 2 ) parallèle audit plan médian longitudinal (L, V) compris entre environ 1° et environ 10°. Ensemble (135) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu’il comporte une partie arrière comportant une zone rigide (149) et une partie avant comportant une zone déformable (151). Ensemble (135) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit ensemble (135) présente une section horizontale dissymétrique. Ensemble (135) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit élément de déviation (147) est fixé à l’intérieur de la pièce d’habillage (131) par collage. Ensemble (135) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit élément de déviation (147) consiste en un bloc de mousse. Véhicule automobile (101) comportant un ensemble (135), caractérisé en ce que ledit ensemble (135) est selon l’une quelconque des revendications 1 à 9.