Brevet FR3153586A1 — publié le 20250404

Un ensemble structurel (ES) équipe un véhicule et comprend un berceau (BEV) ayant une partie arrière (PRB) à laquelle est solidarisée fixement au moins une pièce de support (PS) propre à supporter partiellement un organe (O), et une traverse (TT) à laquelle est solidarisée fixement cette partie arrière (PRB) via au moins un élément de fixation (EF) sécable lorsqu’il subit une première force supérieure à un seuil prédéfini. La traverse (TT) comprend une face avant (FV) comportant une partie (P1) inclinée vers l’arrière et la pièce de support (PS) comprend une face arrière (FR) placée en regard de cette face avant (FV) et inclinée vers l’arrière de manière à se translater contre cette dernière (FV) lorsque l’organe (O) est translaté vers la traverse (TT) sous l’action d’une seconde force supérieure au seuil et dirigée vers la traverse (TT). Figure 1 ENSEMBLE STRUCTUREL ADAPTÉ À LA DÉVIATION D’UN ORGANE EN CAS DE CHOC FRONTAL, POUR UN VÉHICULE Domaine technique de l’invention L’invention concerne les véhicules comprenant un berceau auquel est fixé au moins un organe d’un véhicule à proximité d’une traverse. Etat de la technique Certains véhicules, généralement de type automobile, comprennent une partie avant dans laquelle est installé un berceau ayant une partie arrière à laquelle est solidarisée fixement au moins une pièce de support propre à supporter partiellement un organe. Par exemple, ce dernier peut faire partie d’un groupe motopropulseur (ou GMP). Dans ce cas, il peut s’agir, par exemple, d’une machine motrice électrique à laquelle est éventuellement solidarisé un réducteur. Parfois, la partie arrière du berceau est solidarisée fixement à une traverse via au moins un élément de fixation, comme par exemple un boulon. Dans ce cas, le berceau, la traverse et chaque élément de fixation constituent un ensemble structurel au sein d’un véhicule. Par exemple, cette traverse peut servir à l’ancrage au moins partiel d’un tablier participant à la séparation entre le compartiment avant (ou moteur) et l’habitacle du véhicule. Lorsque le véhicule subit un choc au niveau de l’extrémité avant de sa partie avant (choc dit « frontal », y compris lorsqu’il a lieu suivant une direction qui n’est pas parallèle à la direction longitudinale du véhicule), il arrive que l’organe, fixé à la partie arrière du berceau, subisse une force importante qui provoque sa translation vers l’arrière du véhicule (et donc vers le tablier). Il y a alors intrusion de l’organe dans le tablier et donc intrusion de ce dernier dans l’habitacle, ce qui peut s’avérer dangereux pour au moins un passager avant. Il peut même arriver que tout l’ensemble structurel se translate avec l’organe vers l’arrière du véhicule lorsque les fixations résistent, ce qui peut s’avérer encore plus dangereux. L’invention a donc notamment pour but d’améliorer la situation. Présentation de l’invention Elle propose notamment à cet effet un ensemble structurel propre à équiper un véhicule et comprenant : - un berceau ayant une partie arrière à laquelle est solidarisée fixement au moins une pièce de support propre à supporter partiellement un organe, et - une traverse à laquelle est solidarisée fixement la partie arrière du berceau via au moins un élément de fixation. Cet ensemble structurel se caractérise par le fait que : - sa traverse comprend une face avant comportant une partie inclinée vers l’arrière, - chaque élément de fixation est sécable lorsqu’il subit une première force supérieure à un seuil prédéfini, et - la pièce de support comprend une face arrière placée en regard de la face avant de la traverse et inclinée vers l’arrière de manière à se translater contre cette dernière lorsque l’organe est translaté vers la traverse sous l’action d’une seconde force qui est supérieure au seuil et dirigée vers la traverse. Grâce à l’invention, l’organe et la partie arrière du berceau sont déviés le long de la traverse puis possiblement sous cette dernière, ce qui permet de limiter notablement les dégâts occasionnés dans la zone comportant cette traverse et juste après cette zone (et donc dans l’habitacle du véhicule). L’ensemble structurel selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - la partie de la face avant de la traverse peut être inclinée vers l’arrière selon un premier angle prédéfini, et la face arrière de la pièce de support peut être inclinée vers l’arrière selon un second angle prédéfini qui est sensiblement identique à ce premier angle ; - en présence de la première option, le premier angle peut être compris entre 30° et 50° ; - la (chaque) pièce de support peut être couplée à l’organe via un élément de suspension ; - chaque élément de fixation peut être un boulon ayant une résistance à une force de cisaillement qui est égale au seuil ; - il peut comprendre deux brancards, droit et gauche, auxquels sont solidarisées fixement deux extrémités opposées de la traverse. L’invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant une partie avant comportant au moins un organe et un ensemble structurel du type de celui présenté ci-avant et supportant au moins partiellement cet organe. Par exemple, l’organe peut faire partie d’un groupe motopropulseur (ou GMP). Dans ce cas, l’organe peut, par exemple, être une machine motrice électrique. Brève description des figures D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après (obtenus en CAO/DAO (« Conception Assistée par Ordinateur/Dessin Assisté par Ordinateur »)), et des dessins annexés, sur lesquels : FIG. 1 illustre schématiquement, dans une vue en coupe dans un plan longitudinal et vertical, une partie d’un exemple de réalisation d’un ensemble structurel selon l’invention, propre à équiper un véhicule, et avant un choc frontal, et FIG. 2 illustre schématiquement, dans une vue en coupe dans un plan longitudinal et vertical, la partie de l’ensemble structurel de la FIG. 1 pendant un choc frontal. Description détaillée de l’invention L’invention a notamment pour but de proposer un ensemble structurel ES destiné à équiper un véhicule et adapté à la déviation d’un organe O, solidarisé à la partie arrière PRB de son berceau BEV, en cas de choc frontal subi par ce véhicule. Dans ce qui suit, on considère, à titre d’exemple non limitatif, que le véhicule est de type automobile. Il s’agit par exemple d’une voiture. Mais l’invention n’est pas limitée à ce type de véhicule. Elle concerne en effet tout véhicule (terrestre, maritime (ou fluvial), ou aérien) comprenant une partie avant dans laquelle doit être installé un ensemble structurel dont le berceau doit au moins participer au support et à la fixation d’au moins un organe. Par ailleurs, dans ce qui précède et ce qui suit les notions « d’avant » et « d’arrière » sont définies par rapport à l’extrémité avant de la partie avant du véhicule. Par conséquent, la face avant d’un élément est orientée vers cette extrémité avant, tandis que la face arrière de cet élément est orientée vers l’habitacle du véhicule et opposée à la face avant. Sur les figures 1 et 2 la direction X est destinée à être parallèle à la direction longitudinale d’un véhicule, laquelle est sensiblement parallèle aux côtés latéraux (ou longitudinaux) comportant les portières latérales, la direction Y est destinée à être parallèle à la direction transversale de ce véhicule, laquelle est perpendiculaire à la direction longitudinale X, et la direction Z est destinée à être parallèle à la direction verticale de ce véhicule, laquelle est perpendiculaire aux directions longitudinale X et transversale Y. On a schématiquement illustré sur les figures 1 et 2 une partie d’un exemple de réalisation d’un ensemble structurel ES selon l’invention, respectivement avant et pendant un choc frontal. Il est rappelé que l’on entend ici par « choc frontal » un choc subi par un véhicule au niveau de l’extrémité avant de sa partie avant, y compris lorsque la direction du choc (ou impact) n’est pas parallèle à la direction longitudinale X du véhicule. Comme illustré sur les figures 1 et 2, un ensemble structurel ES, selon l’invention, comprend au moins un berceau BEV, une traverse TT et au moins un élément de fixation EF. Le berceau BEV a une partie arrière PRB à laquelle est solidarisée fixement au moins une pièce de support PS qui est propre à supporter partiellement un organe O. Par exemple, cet organe O peut faire partie d’un groupe motopropulseur (ou GMP) du véhicule. Dans ce cas, il peut s’agir, par exemple et comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, d’une machine motrice électrique à laquelle est éventuellement solidarisé un réducteur. Egalement par exemple, et comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, la (chaque) pièce de support PS peut être couplée à l’organe O via un élément de suspension ELS. Ce dernier (ELS) peut, par exemple, comprendre une tige (ou barre) rigide comprenant deux extrémités opposées connectées à deux pièces d’amortissement (par exemple de type « silent block », et réalisées en caoutchouc naturel ou synthétique), solidarisées respectivement à l’organe O et à la pièce de support PS. La partie arrière PRB du berceau BEV est solidarisée fixement à la traverse TT via au moins un élément de fixation EF qui est sécable lorsqu’il subit une première force f1 supérieure à un seuil prédéfini s1 (soit f1 > s1). Par exemple, chaque élément de fixation EF peut être agencé sous la forme d’un boulon ayant une résistance à une force de cisaillement qui est égale au seuil s1. On notera que cette résistance peut résulter de la section du boulon et/ou du matériau dans lequel est réalisé le boulon, ou bien d’une zone d’affaiblissement définie localement dans le boulon, par exemple à l’interface entre la face inférieure de la traverse TT et la face supérieure de la partie arrière PRB du berceau BEV. Egalement par exemple, la traverse TT peut comprendre deux extrémités opposées qui sont solidarisées fixement et respectivement à deux brancards BR, droit et gauche, installés dans la partie avant du véhicule et faisant éventuellement partie de l’ensemble structurel ES, lequel constitue alors ce que l’homme de l’art appelle fréquemment le bloc avant. Egalement par exemple, cette traverse TT peut servir à l’ancrage au moins partiel d’un tablier participant à la séparation entre le compartiment avant (ou moteur) et l’habitacle du véhicule. Comme illustré sur les figures 1 et 2, la traverse TT comprend une face avant FV comportant une partie P1 qui est inclinée vers l’arrière (cela signifie qu’elle (P1) comprend une partie supérieure destinée à être placée plus en avant que sa partie inférieure et à un niveau supérieur à celui de cette dernière). De plus, la pièce de support PS comprend une face arrière FR qui est placée en regard de la face avant FV de la partie P1 et inclinée vers l’arrière (cela signifie qu’elle (FV) comprend une partie supérieure destinée à être placée plus en avant que sa partie inférieure et à un niveau supérieur à celui de cette dernière). Cette face arrière FR étant inclinée vers l’arrière (comme la face avant FV devant laquelle elle est placée), elle peut donc se translater (vers le bas) contre cette face avant FV (flèche F2 de la FIG. 2 ) lorsque l’organe O est translaté vers la traverse TT sous l’action d’une seconde force (flèche F1 de la FIG. 2 ) qui est supérieure au seuil s1 et dirigée vers la traverse TT. On comprendra que cette seconde force est celle qui est subie par l’organe O lorsque le véhicule subit un choc frontal suffisamment important pour faire reculer l’organe O et pour casser chaque élément de fixation EF (désolidarisant ainsi la partie arrière PRB (du berceau BEV) de la traverse TT). Cette translation vers le bas induit une déviation de l’organe O et de la partie arrière PRB du berceau BEV le long de la traverse TT puis possiblement sous cette dernière (TT), ce qui permet de limiter notablement les dégâts occasionnés dans la zone comportant cette traverse TT et juste après cette zone (et donc dans l’habitacle). On comprendra en effet que cela limite (voire évite) une importante déformation (ou déchirure) du tablier qui est solidarisé à la traverse TT, et donc contribue à protéger de façon passive les passagers avant situés dans l’habitacle à proximité de ce tablier. On notera, comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, que la partie P1 de la face avant FV de la traverse TT peut être inclinée vers l’arrière selon un premier angle prédéfini, et la face arrière FR de la pièce de support PS peut être inclinée vers l’arrière selon un second angle prédéfini qui est sensiblement identique au premier angle. On entend ici par « sensiblement » le fait d’être égal à plus ou moins 5°. Mais dans une variante non illustrée, les premier et second angles pourraient être notablement différents. Par exemple, ils pourraient différer de 10° ou 20°. L’important est que la face arrière FR puisse se translater sans difficulté contre la face avant FV lors d’un choc frontal important. Par exemple, le premier angle peut être compris entre 30° et 50°. A titre d’exemple illustratif, ce premier angle peut être égal à 40°. Mais d’autres valeurs de premier angle peuvent être utilisées. Ensemble structurel (ES) propre à équiper un véhicule et comprenant un berceau (BEV) ayant une partie arrière (PRB) à laquelle est solidarisée fixement au moins une pièce de support (PS) propre à supporter partiellement un organe (O), et une traverse (TT) à laquelle est solidarisée fixement ladite partie arrière (PRB) via au moins un élément de fixation (EF), caractérisé en ce que i) ladite traverse (TT) comprend une face avant (FV) comportant une partie (P1) inclinée vers l’arrière, ii) chaque élément de fixation (EF) est sécable lorsqu’il subit une première force supérieure à un seuil prédéfini, et iii) ladite pièce de support (PS) comprend une face arrière (FR) placée en regard de ladite face avant (FV) et inclinée vers l’arrière de manière à se translater contre cette dernière (FV) lorsque ledit organe (O) est translaté vers ladite traverse (TT) sous l’action d’une seconde force supérieure audit seuil et dirigée vers ladite traverse (TT). Ensemble structurel selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite partie (P1) de la face avant (FV) de la traverse (TT) est inclinée vers l’arrière selon un premier angle prédéfini, et ladite face arrière (FR) de la pièce de support (PS) est inclinée vers l’arrière selon un second angle prédéfini qui est sensiblement identique audit premier angle. Ensemble structurel selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit premier angle est compris entre 30° et 50°. Ensemble structurel selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite pièce de support (PS) est couplée audit organe (O) via un élément de suspension (ELS). Ensemble structurel selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque élément de fixation (EF) est un boulon ayant une résistance à une force de cisaillement égale audit seuil. Ensemble structurel selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu’il comprend deux brancards (BR), droit et gauche, auxquels sont solidarisées fixement deux extrémités opposées de ladite traverse (TT). Véhicule comprenant une partie avant comportant au moins un organe (O), caractérisé en ce que ladite partie avant comprend en outre un ensemble structurel (ES) selon l’une des revendications 1 à 6, supportant au moins partiellement ledit organe (O). Véhicule selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit organe (O) fait partie d’un groupe motopropulseur. Véhicule selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit organe (O) est une machine motrice électrique (MME). Véhicule selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce qu’il est de type automobile.