Brevet FR3163041A1 — publié le 20251212

L’invention concerne un véhicule automobile (100) comportant un châssis (20) avec des brancards longitudinaux (30) portant des supports inférieurs (1), comportant un support mobile (50) portant un accessoire mobile (40) dont il autorise un recul longitudinal limité par rapport audit châssis (20) lors d’un choc frontal, ce support mobile (50) comportant des supports supérieurs (2) chacun coulissant par rapport à un support inférieur (1) par la coopération d’une lumière longitudinale de ce support inférieur (1) et d’une vis d’assemblage perpendiculaire à la lumière et agencée pour pousser une cale fusible sur une surface de butée de la lumière lors d’un choc frontal jusqu’à sa déformation ou sa rupture. Figure de l’abrégé : [Fig.7] VEHICULE AUTOMOBILE A SECURITE RENFORCEE CONTRE UN CHOC FRONTAL L’invention porte sur un véhicule automobile, apte à se déplacer en ligne droite selon une direction longitudinale, perpendiculaire sur sol plat à une direction verticale qui est celle du champ de gravité, une direction transversale étant orthogonale à la fois à la direction longitudinale et à la direction verticale, et comportant une carrosserie avec un châssis comportant des brancards longitudinaux s’étendant selon ladite direction longitudinale et portant chacun un support inférieur agencé pour porter, directement ou indirectement, au moins un accessoire mobile. Le domaine technique concerne la protection au choc des composants installés sur un support, via une cinématique définie. Afin de limiter les intrusions de composants du bloc avant dans l’habitacle d’un véhicule automobile à l’issue d’un choc frontal, une limite d’installation de ces composants, selon une direction longitudinale du véhicule, est professionnellement dénommée «mur fin de choc». Le respect de cette limite permet de limiter les intrusions dans l’habitacle à une valeur spécifiée. Il est connu de l’art antérieur des dispositifs déformables aptes à absorber l’énergie d’un choc, pour protéger les occupants d’un véhicule. Mais cet agencement génère des contraintes supplémentaires d’installation des composants, pour assurer la compatibilité avec le mur fin de choc dans un crash test. L’objectif de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en proposant l’utilisation de composants spéciaux qui sont dénommés «cales fusibles», pour permettre en cas de choc frontal le déplacement longitudinal de la traverse support (et des différents composants fixés dessus), de telle façon à ce que sa position finale (fin de choc) soit compatible du «mur fin de choc» spécifié. Pour atteindre cet objectif, l’invention propose un véhicule automobile, apte à se déplacer en ligne droite selon une direction longitudinale, perpendiculaire sur sol plat à une direction verticale qui est celle du champ de gravité, une direction transversale étant orthogonale à la fois à la direction longitudinale et à la direction verticale, et comportant une carrosserie avec un châssis comportant des brancards longitudinaux s’étendant selon ladite direction longitudinale et portant chacun un support inférieur agencé pour porter, directement ou indirectement, au moins un accessoire mobile. Selon l’invention ledit châssis comporte un support mobile qui est agencé pour autoriser un recul limité, selon ladite direction longitudinale, dudit au moins un accessoire mobile par rapport audit châssis lors d’un choc frontal, ledit support mobile comportant au moins un support supérieur agencé pour porter un dit au moins un accessoire mobile et agencé pour coulisser par rapport à un dit support inférieur selon une cinématique prédéfinie de type glissière avec des butées de fin de course, ledit support inférieur comportant au moins une lumière longitudinale, s’étendant selon ladite direction longitudinale, et dans laquelle est mobile une vis d’assemblage s’étendant perpendiculairement à ladite lumière longitudinale laquelle comporte une première surface de butée et une deuxième surface de butée, ledit châssis comportant encore des cales fusibles chacune intercalée entre une dite vis d’assemblage et ladite deuxième surface de butée, chaque dite cale fusible étant déformable entre une position de repos dans laquelle ladite cale fusible est libre et maintient en appui ladite vis d’assemblage sur ladite première surface de butée, et une position de fin de choc correspondant à la limite de la course dudit au moins un accessoire mobile lors d’un choc frontal et dans laquelle ladite vis d’assemblage pousse ladite cale fusible sur ladite deuxième surface de butée. Ainsi les cales fusibles autorisent une course limitée, et assurent l’arrêt longitudinal de l’accessoire mobile porté par le support mobile avant le mur fin de choc ou juste à son niveau. Avantageusement, ledit au moins un accessoire mobile est, lors d’un choc frontal, guidé selon ladite direction longitudinale X par la coopération entre chaque dite vis d’assemblage et chaque dite lumière longitudinale correspondante. La trajectoire du support mobile est ainsi linéaire et contrôlée. Avantageusement chaque dite vis d’assemblage coopère à jeu radial minimal avec chaque dite lumière longitudinale correspondante. Le maintien en position de repos est ainsi assuré sans vibration. Avantageusement, la raideur de chaque dite cale fusible est compatible avec les efforts nominaux en ses interfaces, et chaque dite cale fusible est agencée pour dépasser sa limite élastique ou/et pour rompre en cas de choc frontal au-dessus d’un effort frontal prédéterminé. L’expérimentation lors des crash-tests permet de déterminer les caractéristiques physiques des cales fusibles, qui garantissent un comportement reproductible d’un véhicule à l’autre. Plus particulièrement, chaque dite cale fusible est agencée pour rompre en cas de choc frontal au-dessus d’un effort frontal prédéterminé. Ainsi elle peut absorber une partie de l’énergie du choc. Plus particulièrement, ladite vis d’assemblage s’étend selon ladite direction transversale ou selon ladite direction verticale. Son montage est ainsi facilité. Avantageusement, ledit support mobile est un support transversal comportant au moins deux dits supports supérieurs coopérant par coulissement avec deux dits supports inférieurs parallèles entre eux. L’ensemble est ainsi bien équilibré, et les efforts répartis, minimisant l’effet de couple. Plus particulièrement, ledit châssis comporte un pare-chocs avant relié auxdits brancards longitudinaux par des moyens d’amortissement. Il est ainsi possible d’absorber une partie de l’énergie du choc. Plus particulièrement, ledit châssis comporte un pare-chocs avant relié auxdits brancards longitudinaux par au moins une zone déformable agencée pour dissiper au moins une partie de l’énergie d’un choc frontal. Il est ainsi possible d’absorber une partie de l’énergie du choc. L’invention sera davantage détaillée par la description de modes de réalisation non limitatifs, et sur la base des figures annexées illustrant des variantes de l’invention, dans lesquelles : FIG. 1 illustre schématiquement et en vue de dessus, une partie du châssis d’un véhicule automobile selon l’invention (dont l’avant est selon la flèche évidée), comportant deux brancards portant un support mobile agencé pour autoriser un recul limité, selon une direction longitudinale, d’un accessoire mobile par rapport au châssis lors d’un choc frontal; la partie gauche de la figure montre un support inférieur comportant des glissières dans lesquelles sont mobiles des vis solidaires d’un support supérieur visible en partie droite de la figure; lors d’un choc, chaque vis comprime une cale fusible enfermée dans la glissière, et la déforme ou la rompt selon l’intensité de ce choc frontal; une surface de référence de l’accessoire mobile, représentée en trait interrompu, est alors distante longitudinalement d’une limite représentée en trait plein appelée «mur fin de choc»; FIG. 2 illustre schématiquement le détail du support mobile de FIG. 1 , la glissière comporte une première surface de butée, sur laquelle la vis est en appui en position de repos, c’est-à-dire en régime normal de fonctionnement du véhicule, et une deuxième surface de butée, opposée à la première, sur laquelle la cale fusible est en appui, maintenue par la vis, et contre laquelle cette cale fusible est comprimée par la vis lors d’un choc frontal; FIG. 3 illustre schématiquement, de façon similaire à FIG. 1 , le même ensemble déformé lors d’un choc frontal représenté par une flèche pleine; les vis ont quitté l’appui sur la première surface de butée, et écrasent les cales fusibles sur la deuxième surface de butée; la surface de référence est confondue avec la limite «mur fin de choc»; FIG. 4 illustre schématiquement, de façon similaire à FIG. 2 , le même ensemble déformé lors d’un choc frontal selon FIG. 3 ; FIG. 5 illustre schématiquement le support mobile, en coupe dans un plan vertical parallèle à la direction longitudinale, en haut dans la position de repos, et en bas dans la position à l’issue d’un choc frontal; FIG. 6 illustre schématiquement la partie avant du véhicule, en élévation, dans la position de repos; FIG. 7 illustre schématiquement le véhicule, en élévation, dans la position de repos en trait plein, et dans la position de recul de l’équipage mobile après un choc frontal, en trait interrompu. Il est illustré schématiquement en FIG. 1 un véhicule automobile 100, apte à se déplacer en ligne droite selon une direction longitudinale X, perpendiculaire sur sol plat à une direction verticale Z qui est celle du champ de gravité, une direction transversale Y étant orthogonale à la fois à la direction longitudinale X et à la direction verticale Z. L’invention consiste à définir un support mobile 50, mobile selon la direction longitudinale X lors d’un choc frontal, de façon telle que l’installation des composants situés au-dessus, ici dénommés « accessoire mobile 40 », soit compatible du mur fin de choc M. Cet accessoire mobile 40 a une surface de référence, située en avant du mur fin de choc M en régime normal, et qui s’en approche ou l’atteint lors d’un choc frontal. Cette limite a pour but de protéger l’habitacle 90 du véhicule, ses habitants et son équipement, lors d’u*n choc frontal, en évitant l’intrusion de l’accessoire mobile 40, typiquement disposé en hauteur par rapport à la partie basse du châssis 20 et de ses brancards 30. L’invention se propose d’accroître le rendement d’architecture en installant des composants au-delà de la limite mur fin de choc, et de permettre ainsi l’écrasement d’une zone arrière de brancard davantage dimensionnée. A cet effet, l’invention met en œuvre un support mobile 50, notamment transversal, escamotable lors d’un choc frontal. Ce support mobile comporte au moins deux pièces coulissant l’une par rapport à l’autre, réalisant entre elles une cinématique définie et imposée de type glissière. Plus particulièrement le support mobile 50 comporte un support inférieur 1, agencé pour être fixé sur un brancard 30 que comporte le véhicule 100. Il comporte encore un support supérieur 2, qui est monté coulissant sur ou dans le support inférieur 1, sous l’application d’un effort longitudinal supérieur à un seuil prédéterminé. Dans une première variante, le support supérieur 2 est monté avec serrage sur ou dans le support inférieur 1, et n’est mobile par rapport à lui qu’au-delà de l’application d’un premier effort prédéterminé. Dans une deuxième variante, le support supérieur 2 est monté glissant juste sur ou dans le support inférieur 1, et n’est mobile par rapport à lui qu’au-delà de l’application d’un deuxième effort prédéterminé, qui est inférieur au premier effort prédéterminé. De façon avantageuse, le support mobile comporte au moins une cale fusible 5 interposée entre une première surface d’appui du support inférieur 1 et une deuxième surface d’appui du support supérieur 2. De façon avantageuse, le support mobile 50 est sensiblement symétrique par rapport à un plan médian PM, qui passe par le centre d’inertie du véhicule 100, et qui est parallèle à la direction longitudinale X et à la direction verticale Z. Plus particulièrement, le support inférieur 1 comporte au moins un bras inférieur qui est agencé pour coulisser sur ou dans un bras supérieur que comporte le support supérieur. Plus particulièrement, le support mobile 50 comporte au moins une paire de tels bras inférieurs coopérant par glissement avec autant de bras supérieurs. Plus particulièrement encore, ces bras inférieurs d’une part, et ces bras supérieurs d’autre part, sont symétriques par rapport au plan médian PM. De façon avantageuse, chaque ensemble coulissant, comportant un bras inférieur et un bras supérieur, comporte au moins une cale fusible 50 interposée entre une première surface d’appui du bras inférieur et une deuxième surface d’appui du bras supérieur. Chaque cale fusible 50 est calculée avec une raideur compatible avec des efforts nominaux au niveau de ses interfaces, et est conçue pour rompre lors d’un choc frontal, au-delà du premier effort prédéterminé, ou du deuxième effort prédéterminé selon le type de montage choisi. Plus particulièrement, le support mobile 50 comporte une pluralité de tels ensembles coulissants, comportant chacun un bras inférieur et un bras supérieur enfermant une telle cale fusible, et chaque ensemble coulissant comporte une cale de raideur différente, de façon à autoriser une rupture successive des différentes cales en fonction de l’effort frontal appliqué. La rupture des cales fusiblelibère le mouvement longitudinal du support supérieur selon la direction longitudinale X, via des lumière longitudinales glissières présentes dans le support inférieur. Des vis de fixation 4 réalisent un assemblage vissé des supports entre eux. Plus particulièrement, tel qu’illustré par les figures, un tel véhicule automobile 100, est apte à se déplacer en ligne droite selon une direction longitudinale X, perpendiculaire sur sol plat à une direction verticale Z qui est celle du champ de gravité, une direction transversale Y étant orthogonale à la fois à la direction longitudinale X et à la direction verticale Z, et comporte une carrosserie 10 avec un châssis 20. Ce châssis 20 comporte des brancards longitudinaux 30 s’étendant selon la direction longitudinale X, et portant chacun un support inférieur 1 agencé pour porter, directement ou indirectement, au moins un accessoire mobile 40. Selon l’invention, le châssis 20 comporte un support mobile 50, qui est agencé pour autoriser un recul limité, selon la direction longitudinale X, de cet au moins un accessoire mobile 40 par rapport au châssis 20 lors d’un choc frontal. A cet effet le support mobile 50 comporte au moins un support supérieur 2, qui est agencé pour porter un tel accessoire mobile 40, et qui est agencé pour coulisser par rapport à un support inférieur 1 correspondant, selon une cinématique prédéfinie de type glissière avec des butées de fin de course. Le support inférieur 1 comporte au moins une lumière longitudinale 3, s’étendant selon la direction longitudinale X, et dans laquelle est mobile une vis d’assemblage 4 s’étendant perpendiculairement à la lumière longitudinale 3, laquelle comporte une première surface de butée 31 et une deuxième surface de butée 32, opposées l’une à l’autre selon la direction longitudinale X. Le châssis 20 comporte encore des cales fusibles 5, chacune intercalée entre une vis d’assemblage 4 et la deuxième surface de butée 32, chaque cale fusible 5 étant déformable entre une position de repos dans laquelle la cale fusible 5 est dite libre et maintient en appui la vis d’assemblage 4 sur la première surface de butée 31, et une position de fin de choc correspondant à la limite de la course de l’accessoire mobile 40 lors d’un choc frontal et dans laquelle la vis d’assemblage 4 pousse la cale fusible 5 sur la deuxième surface de butée 32. Plus particulièrement, l’accessoire mobile 40 est, lors d’un choc frontal, guidé selon la direction longitudinale X par la coopération entre chaque vis d’assemblage 4 et chaque lumière longitudinale 3 correspondante. Plus particulièrement encore, chaque vis d’assemblage 4 coopère à jeu radial minimal avec chaque lumière longitudinale 3 correspondante. Plus particulièrement, la raideur de chaque cale fusible 5 est compatible avec les efforts nominaux en ses interfaces, et chaque cale fusible 5 est agencée pour dépasser sa limite élastique ou/et pour rompre en cas de choc frontal au-dessus d’un effort frontal prédéterminé. Plus particulièrement, chaque cale fusible 5 est agencée pour rompre en cas de choc frontal au-dessus d’un effort frontal prédéterminé. Plus particulièrement, la vis d’assemblage 4 s’étend selon la direction transversale Y ou selon la direction verticale Z. Plus particulièrement, le support mobile 50 est un support transversal comportant au moins deux supports supérieurs 2 coopérant par coulissement avec deux supports inférieurs 1 parallèles entre eux. Plus particulièrement, le châssis 20 comporte un pare-chocs avant 60 relié aux brancards longitudinaux 30 par des moyens d’amortissement 70, tels qu’amortisseurs, ressorts, ou autres. Plus particulièrement, le châssis 20 comporte un pare-chocs avant 60 relié aux brancards longitudinaux 30 par au moins une zone déformable 80 agencée pour dissiper au moins une partie de l’énergie d’un choc frontal. Véhicule automobile (100), apte à se déplacer en ligne droite selon une direction longitudinale (X), perpendiculaire sur sol plat à une direction verticale (Z) qui est celle du champ de gravité, une direction transversale (Y) étant orthogonale à la fois à la direction longitudinale (X) et à la direction verticale Z, et comportant une carrosserie (10) avec un châssis (20) comportant des brancards longitudinaux (30) s’étendant selon ladite direction longitudinale (X) et portant chacun un support inférieur (1) agencé pour porter, directement ou indirectement, au moins un accessoire mobile (40), caractérisé en ce que ledit châssis (20) comporte un support mobile (50) qui est agencé pour autoriser un recul limité, selon ladite direction longitudinale (X), dudit au moins un accessoire mobile (40) par rapport audit châssis (20) lors d’un choc frontal, ledit support mobile (50) comportant au moins un support supérieur (2) agencé pour porter un dit au moins un accessoire mobile (40) et agencé pour coulisser par rapport à un dit support inférieur (1) selon une cinématique prédéfinie de type glissière avec des butées de fin de course, ledit support inférieur (1) comportant au moins une lumière longitudinale (3), s’étendant selon ladite direction longitudinale (X), et dans laquelle est mobile une vis d’assemblage (4) s’étendant perpendiculairement à ladite lumière longitudinale (3) laquelle comporte une première surface de butée (31) et une deuxième surface de butée (32), ledit châssis (20) comportant encore des cales fusibles (5) chacune intercalée entre une dite vis d’assemblage (4) et ladite deuxième surface de butée (32), chaque dite cale fusible (5) étant déformable entre une position de repos dans laquelle ladite cale fusible (5) est libre et maintient en appui ladite vis d’assemblage (4) sur ladite première surface de butée (31), et une position de fin de choc correspondant à la limite de la course dudit au moins un accessoire mobile (40) lors d’un choc frontal et dans laquelle ladite vis d’assemblage (4) pousse ladite cale fusible (5) sur ladite deuxième surface de butée (32). Véhicule automobile (100) selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit au moins un accessoire mobile (40) est, lors d’un choc frontal, guidé selon ladite direction longitudinale (X) par la coopération entre chaque dite vis d’assemblage (4) et chaque dite lumière longitudinale (3) correspondante. Véhicule automobile (100) selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que chaque dite vis d’assemblage (4) coopère à jeu radial minimal avec chaque dite lumière longitudinale (3) correspondante. Véhicule automobile (100) selon l’une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la raideur de chaque dite cale fusible (5) est compatible avec les efforts nominaux en ses interfaces, et en ce que chaque dite cale fusible (5) est agencée pour dépasser sa limite élastique ou/et pour rompre en cas de choc frontal au-dessus d’un effort frontal prédéterminé. Véhicule automobile (100) selon l’une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que ladite vis d’assemblage (4) s’étend selon ladite direction transversale (Y) ou selon ladite direction verticale (Z). Véhicule automobile (100) selon l’une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que ledit support mobile (50) est un support transversal comportant au moins deux dits supports supérieurs (2) coopérant par coulissement avec deux dits supports inférieurs (1) parallèles entre eux. Véhicule automobile (100) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le support transversal est sensiblement symétrique par rapport à un plan médian (PM), qui passe par le centre d’inertie dudit véhicule automobile (100), et qui est parallèle à ladite direction longitudinale (X) et à ladite direction verticale (Z). Véhicule automobile (100) selon l’une des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que ledit châssis (20) comporte un pare-chocs avant (60) relié auxdits brancards longitudinaux (30) par des moyens d’amortissement (70). Véhicule automobile (100) selon l’une des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que ledit châssis (20) comporte un pare-chocs avant (60) relié auxdits brancards longitudinaux (30) par au moins une zone déformable (80) agencée pour dissiper au moins une partie de l’énergie d’un choc frontal.