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WO2022258898A1 - Élément absorbeur de chocs pour véhicule automobile - Google Patents

Élément absorbeur de chocs pour véhicule automobile Download PDF

Info

Publication number
WO2022258898A1
WO2022258898A1 PCT/FR2022/050853 FR2022050853W WO2022258898A1 WO 2022258898 A1 WO2022258898 A1 WO 2022258898A1 FR 2022050853 W FR2022050853 W FR 2022050853W WO 2022258898 A1 WO2022258898 A1 WO 2022258898A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
strut
shock
motor vehicle
absorbing element
cavity
Prior art date
Application number
PCT/FR2022/050853
Other languages
English (en)
Inventor
Said Benane
Original Assignee
Psa Automobiles Sa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Psa Automobiles Sa filed Critical Psa Automobiles Sa
Priority to EP22724812.7A priority Critical patent/EP4351953A1/fr
Priority to CN202280041171.1A priority patent/CN117529431A/zh
Publication of WO2022258898A1 publication Critical patent/WO2022258898A1/fr

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/15—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body
    • B62D21/152—Front or rear frames
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/08—Front or rear portions

Definitions

  • the technical context of the present invention is that of the structural elements that make up the rear of motor vehicles and in particular the rear protective structures that are configured to absorb an impact occurring at the rear of the motor vehicle. More particularly, the invention relates to a shock absorber element for a motor vehicle.
  • a disadvantage of these structures lies in the fact that it is not designed to improve any dissipation of energy in the event of a rear impact and that it has no impact on the risk of verticalization of the side member.
  • the object of the present invention is to propose a new shock-absorbing element for a motor vehicle in order to at least largely respond to the above problems and also to lead to other advantages.
  • Another object of the invention is to provide a shock absorber element for a motor vehicle configured to reduce the severity of a rear impact at the level of the motor vehicle that it equips.
  • Another object of the invention is to provide a shock-absorbing element for a motor vehicle which is inexpensive, so as to limit the cost of such a shock-absorbing element compared to the shock-absorbing element for motor vehicles existing.
  • Another object of the invention is to provide a shock-absorbing element for a motor vehicle that takes up little space, guaranteeing the compactness and lightness of the motor vehicle.
  • Another object of the invention is to provide a shock absorber element for a motor vehicle which is light, so as not to negatively impact the mass of the motor vehicle.
  • Another object of the invention is to provide a shock absorber element for a motor vehicle configured to comply with rear impact protocols.
  • a shock-absorbing element for a motor vehicle the shock-absorbing element being intended to be assembled on a rear end of a lateral spar of the motor vehicle, the shock-absorbing element comprising (i) a strut comprising a deformable device - called programmed deformation - configured to allow dissipation of mechanical energy in the event of compression of the said strut, ( ii) a fixing member intended to allow the fixing of the strut to the side member of the motor vehicle, (iii) a fixing device intended to allow the fixing of the strut to a rear panel of the motor vehicle.
  • the shock absorber element according to the first aspect of the invention is configured to equip a mechanical reinforcement system for a motor vehicle.
  • a mechanical reinforcement system comprises a rear panel and a motor vehicle side member.
  • a rear end of the lateral spar is fixed integrally to the rear panel and the shock-absorbing element comprises zones for attachment to the lateral spar and to the rear panel.
  • the deformable device of the strut is said to be programmed deformation. It is understood that the deformable device of the strut is configured to deform according to an expected configuration in the event of compression of the strut.
  • the strut of the shock absorber element according to the invention is compressed in particular during a rear impact to the motor vehicle.
  • the deformable device of the strut deforms according to an expected configuration making it possible to dissipate the mechanical energy having induced the compression of the strut and making it possible to transmit the residual mechanical energy in a substantially parallel, advantageously hilly, to the side spar.
  • the fixing member is intended to allow the fixing of the strut to the side member of the motor vehicle.
  • the fixing member secures the strut to the side spar and allows transmission of mechanical force from the shock absorber element to the spar.
  • the fixing device is intended to allow the fixing of the strut to a rear panel of the motor vehicle.
  • the fastening device allows a mechanical force coming from the rear of the motor vehicle and transmitted to the rear panel to be transmitted to the strut.
  • the shock-absorbing element according to the first aspect of the invention can dissipate a mechanical force originating from said rear panel.
  • shock-absorbing element provided with the strut intended to be fixed both to the rear panel of the motor vehicle and to the side rail of the motor vehicle, makes it possible to limit the risk of the side rails being placed at an angle during of a shock occurring at the rear of the motor vehicle equipped with said shock-absorbing element.
  • This solution makes it possible to preserve the rear spar from verticalization in the event of a rear impact, while being simple to implement.
  • the shock absorber element according to the invention has the advantage of overcoming the drawbacks mentioned above, without having to make any significant modification to the mechanical reinforcement system and/or to the motor vehicle which it equips.
  • the shock absorber element in accordance with the first aspect of the invention advantageously comprises at least one of the improvements below, the technical characteristics forming these improvements being able to be taken alone or in combination:
  • the strut comprises (i) a lower wall intended to be located opposite a lower face of the spar, (ii) two side walls located on either side of the lower wall, the strut force with a longitudinal profile triangular along a longitudinal direction parallel to an elongation of the spar on which the shock absorber element is intended to be assembled.
  • a triangular longitudinal profile promotes transmission of mechanical energy from the rear panel to the side member.
  • the lower wall of the strut forms one side of the triangular profile intended to extend transversely between the rear panel of the motor vehicle and the lower face of the spar.
  • the lower wall of the strut forms one side of the triangular profile intended to extend obliquely with respect to the rear panel of the motor vehicle and to the lower face of the spar;
  • the programmed deformation device comprises a first cavity - called concave - formed on the lower wall of the strut.
  • the first cavity is deformable.
  • the first cavity facilitates the programmed deformation of the programmed deformation device.
  • the first cavity makes it possible to absorb a mechanical force of compression of the strut.
  • the first cavity forms a hollow space of the programmed deformation device with respect to the lower wall of the strut, which is generally planar.
  • a first “concave” cavity forms a hollow in the longitudinal profile of the strut.
  • the concave cavity forms a depression oriented in the direction of the side spar on which the shock absorber element according to the invention is intended to be assembled;
  • the concave cavity is located close to a rear end of the lower wall of the strut intended to be located on the side of the rear panel of the motor vehicle.
  • the concave cavity promotes deformation of the programmed deformation device directing the mechanical forces towards the underside of the side spar.
  • a concave cavity in a position proximal to the rear panel makes it possible to initiate the programmed deformation in the direction of the side spar in the motor vehicle equipped with the invention
  • the concave cavity is formed by stamping the lower wall of the strut.
  • the stamping makes it possible to bend the lower wall of the strut to delimit the concave cavity;
  • the concave cavity has a bottom delimited by a circular outline;
  • the concave cavity has an opening located in the center of said concave cavity.
  • the opening is circular and concentric with the circular contour delimiting the bottom of the concave cavity;
  • the programmed deformation device comprises a second cavity - called convex - formed on the lower wall of the strut.
  • the second cavity is deformable.
  • the second cavity facilitates the programmed deformation of the programmed deformation device.
  • the second cavity makes it possible to absorb a mechanical force of compression of the strut.
  • the second cavity forms a hollow with respect to the lower wall of the strut, which is generally planar.
  • a second "convex" cavity forms a bump in the longitudinal profile of the strut.
  • the convex cavity forms a depression oriented in the opposite direction to the side spar on which the shock absorber element according to the invention is intended to be assembled;
  • the convex cavity forms a depression oriented in a direction opposite to the concave cavity.
  • the convex cavity and the concave cavity contribute to program the deformation of the programmed deformation device;
  • the convex cavity is formed by stamping the lower wall of the strut. Stamping makes it possible to bend the lower wall of the strut to delimit the concave cavity;
  • the convex cavity has a bottom delimited by a circular profile
  • the bottom of the convex cavity is parallel to the underside of the spar on which the shock absorber element is intended to be assembled; [34] - dimensions of the convex cavity and/or of the circular profile of the convex cavity are equal to the dimensions of the concave cavity and/or of the circular contour of the concave cavity;
  • the programmed deformation device has a initiation zone configured to allow the strut to bend along a fold line bounded by the initiation zone.
  • the initiation zone makes it possible to initiate the programmed deformation.
  • the initiation zone is a zone particularly sensitive to deformation in the programmed deformation device. In particular, initially, the strut bends along the bend line, so that the programmed deformation device deforms progressively according to the expected configuration. In other words, the initiation zone initiates the programmed deformation when the strut is compressed.
  • the initiation zone promotes deformation by bending of the programmed deformation device to dissipate the energy of the rear impact and reduce the mechanical forces transmitted to the side member. Such deformation promotes transmission of mechanical forces to the underside of the side spar;
  • the priming zone is located between the concave cavity and the convex cavity;
  • each point of the fold line is equidistant from the centers of each of the cavities of the programmed deformation device
  • the starting zone has two grooves, each groove being formed at a side edge of the strut formed by a bending zone of the lower wall and of one of the side walls of the strut of strength. Each of the two side edges of the strut joins the bottom wall and one of the side walls of the strut.
  • a groove is understood as a hollow, long and narrow indentation.
  • a transverse profile of the groove is hollow, such that a groove bottom is the deepest part of the groove.
  • the groove is advantageously arranged to have its bottom oriented towards the underside of the side spar, that is to say away from the lower wall of the strut. Such a bottom promotes a collapse of the bend zone by elevation positive.
  • the two grooves make it possible to initiate the deformation by bending the programmed deformation device at the level of the bending line. It is understood that the fold line extends from one groove to the other. In other words, the two grooves form an axis around which the strut is intended to collapse when compressed longitudinally.
  • the two grooves are parallel to each other and advantageously hilly;
  • the initiation zone is between the two circular profiles delimiting the bottom of each cavity, meaning the concave cavity and the convex cavity;
  • each groove is formed by stamping.
  • the stamping makes it possible to bend the lateral edge of the strut to delimit the groove of the starting zone;
  • the shock absorber element is monolithic.
  • the term “monolithic” means the fact that the elements forming the shock-absorbing element according to the invention cannot be separated from each other without affecting all or part of their integrity.
  • the shock-absorbing element according to the invention forms an assembly qualified as one-piece consisting of one and the same continuous part, made in one piece and obtained during the same manufacturing process.
  • the invention in accordance with its first aspect thus advantageously makes it possible to obtain a prefabricated shock-absorbing element, the manufacture of which is simplified since it does away with any assembly, as well as the presence of fastening means.
  • a one-piece shock absorber member can be machined in a variety of different sizes so as to be adapted to different models of motor vehicles. Such a shock-absorbing element is moreover more rigid and lighter;
  • the shock absorber element is formed by stamping. Stamping makes it possible to bend a plate forming the shock absorber element to delimit the strut, the fixing member and the fixing device. Thus, stamping makes it possible in particular to form the device with programmed deformation of the strut, the lower wall of the strut and the side walls of the strut; [43] - the shock absorber element is formed of a metal sheet. In general, the shock absorber element is formed by bending the metal sheet;
  • a thickness of the metal sheet forming the shock absorber element is between 1 mm and 2 mm.
  • the metal sheet forming the shock absorbing element comprises two surfaces, a first surface opposite a second surface, and the thickness of the metal sheet forming the shock absorbing element according to the first aspect of the invention is the distance shorter between the first surface and the second surface of the metal sheet.
  • the metal sheet forming the shock absorber element has a thickness equal to 1.2 mm;
  • the shock absorbing element is made of metallic material.
  • the shock absorber element is preferably formed of steel.
  • a mechanical reinforcement system for a motor vehicle comprising (i) a rear panel, (ii) a motor vehicle side rail, one end of which rear is fixed integrally to the rear panel, (iii) a shock-absorbing element in accordance with the first aspect of the invention or according to any one of its improvements, the shock-absorbing element comprising zones for fixing to the side sill and to the back panel.
  • the mechanical reinforcement system according to the second aspect of the invention is configured to equip a motor vehicle.
  • Such a mechanical reinforcement system provided with the shock-absorbing element in accordance with the first aspect of the invention, makes it possible to limit the risk of the side beam being biased during an impact occurring at the rear of the motor vehicle equipped with said mechanical reinforcement system.
  • this solution makes it possible to preserve the rear side member from verticalization in the event of a rear impact.
  • the mechanical reinforcement system for a motor vehicle in accordance with the second aspect of the invention advantageously comprises at least one of the improvements below, the technical characteristics forming these improvements being able to be taken alone or in combination:
  • the shock absorber element is integrally fixed to the side spar by welding a first side wall of the strut to a side face exterior of said side spar.
  • the first side wall of the strut of the shock absorber element is fixed integrally to the outer side face of the side rail by a permanent fixing means.
  • Such an attachment ensures that the rear spar and the shock-absorbing element are secured to one another despite compression of the shock-absorbing element and deformation of the deformable device.
  • the shock absorber element is fixed integrally to the rear spar by welding a second side wall of the strut to the underside of the said rear spar, the second side wall comprising fixing lugs.
  • the fixing lugs of the second side wall of the strut of the shock absorber element are fixed integrally to the underside of the side member by a permanent fixing means. Such attachment ensures that the rear spar and the shock absorber element are secured to each other despite compression of the shock absorber element and deformation of the deformable device.
  • the shock absorber element is fixed to the rear panel by welding said rear panel to the strut assembly tabs.
  • the shock absorbing element is attached directly to the rear panel.
  • the assembly lugs of the strut of the shock absorber element are fixed integrally to the rear panel by a permanent fixing means. Such attachment ensures that the rear panel and the shock absorber element are secured to each other at the time of an impact occurring at the rear of the rear panel.
  • the shock absorbing element is attached to the rear panel by through a side sill mounting plate securing the side sill to the rear panel, with strut mounting tabs being welded to the side sill mounting plate.
  • the shock absorbing element is fixed indirectly to the rear panel.
  • a motor vehicle comprising a mechanical reinforcement system in accordance with the second aspect of the invention or according to any of its improvements.
  • FIG.1 illustrates a schematic view of a motor vehicle according to the third aspect of the invention
  • FIG.2 illustrates a schematic view of a shock absorber element for a motor vehicle according to the first aspect of the invention, seen from below;
  • FIG.3 illustrates the shock absorber element for a motor vehicle shown in FIGURE 2, seen from above;
  • FIG.4 illustrates the shock-absorbing element for a motor vehicle shown in FIGURE 2, fitted to a mechanical reinforcement system for a motor vehicle according to the second aspect of the invention according to a first angle of view, lateral;
  • FIG.5 illustrates the shock absorber element for a motor vehicle shown in FIGURE 4, according to a second angle of view, from below;
  • FIG.6 illustrates an implementation of the shock absorber element according to the first aspect of the invention.
  • FIGURE 1 illustrates a schematic view of a motor vehicle 1 according to the third aspect of the invention.
  • a frame of reference is defined in which a longitudinal axis OX, a transverse axis OY and a vertical axis OZ are defined.
  • the longitudinal axis OX corresponds to a trajectory of the motor vehicle when it is in forward gear, in a straight line and on a flat road.
  • the longitudinal axis OX corresponds to a direction going from the front to the rear of the motor vehicle, and it is oriented from the front to the rear of the motor vehicle.
  • a longitudinal direction parallel to the longitudinal axis OX is also defined, the adjectives "front”, “rear” or “frontal” refer to this reference direction, the term “length” also.
  • the transverse axis OY corresponds to the axis around which the wheels of the motor vehicle rotate, and the direction of the axis OY is oriented from a passenger side to a driver's side, in the non-Anglo-Saxon standard.
  • the vertical axis OZ is an axis perpendicular simultaneously to the axis OX and to the axis OY, and which is oriented from a floor of the motor vehicle towards a roof of said motor vehicle, the adjectives "upper” and “lower” refer to this reference direction, the term “height” also.
  • FIGURE 1 shows that the motor vehicle 1 according to the third aspect of the invention comprises a mechanical reinforcement system 2 according to the second aspect of the invention, in this case two systems 2 of mechanical reinforcement.
  • the motor vehicle 1 further comprises two side rails 3 extending longitudinally on either side of a rear compartment 4 of the motor vehicle 1, the rear compartment 4 being between a rear bumper 5 of the motor vehicle 1 and a cabin 6 of the motor vehicle 1.
  • FIGURE 1 shows that each of the side rails 3 of the motor vehicle 1 according to the third aspect of the invention comprises a rear end 7 opposite a front end 8.
  • the rear end 7 of the side rail 3 considered is located in a position proximal to a rear panel 9 of the mechanical reinforcement system 2 in accordance with the second aspect of the invention.
  • the rear end 7 of each of the side rails 3 is fixed to the rear panel 9 of the system 2 of mechanical reinforcement according to the second aspect of the invention.
  • An elongation 10 of each of the side rails 3 of the motor vehicle 1 extends in the longitudinal direction.
  • each of the side rails 3 of the motor vehicle 1 comprises an outer side face 11 opposite an inner side face 12.
  • FIGURE 1 shows that the mechanical reinforcement system 2 according to the second aspect of the invention comprises the rear panel 9, one of the side rails 3 of the motor vehicle 1 according to the third aspect of the invention and an element shock absorber 13 according to the first aspect of the invention.
  • FIGURES 2 and 3 illustrate a schematic view of the shock absorber element 13 for motor vehicle 1 according to the first aspect of the invention.
  • the shock-absorbing element 13 is seen from below in FIGURE 2 and is seen from above in FIGURE 3.
  • FIGURES 4 and 5 illustrate this same shock-absorbing element 13 placed in the motor vehicle 1 in accordance with the third aspect of the invention and included in the system 2 of mechanical reinforcement according to the second aspect of the invention.
  • FIGURES 2 and 3 show that the shock absorber element 13 comprises a strut 14, a fixing member 15 intended to allow the fixing of the strut 14 to one of the side rails 3 of the vehicle motor vehicle 1 and a fastening device 16 intended to allow the fastening of the strut 14 to the rear panel 9 of the motor vehicle 1.
  • the member fixing device 15 fixes the strut 14 to the rear end 7 side rail 3 of the motor vehicle 1 and the fixing device 16 fixes the strut 14 to the rear panel 9.
  • FIGURES 2 and 3 show that the shock absorber element 13 is monolithic, formed of a sheet metal 17 shaped by stamping.
  • FIGURES 2 and 3 show that the strut 14 comprises a deformable device called device 18 with programmed deformation.
  • the programmed deformation device 18 is configured to allow dissipation of mechanical energy in the event of compression of the strut 14.
  • device 18 is configured to allow dissipation of mechanical energy in the event of compression of the strut 14.
  • FIGURE 2 shows that strut 14 has a triangular longitudinal profile 19 along the longitudinal direction.
  • the triangular longitudinal profile 19 is formed of three sides: a rear side 20 intended to be oriented vis-à-vis the rear panel 9 of the motor vehicle 1, an upper side 21 intended to be oriented opposite the side beam 3 and a lower side 22.
  • FIGURES 2 and 3 show the strut 14 has a bottom wall 23 and two side walls 24, 25 located on either side of the bottom wall 23, an outer side wall called the first side wall 24 and a internal side wall called second side wall 25, located in the background in FIGURE 2.
  • Two side edges 26, 27 of the strut 14, a first side edge 26 and a second side edge 27 connect the lower wall 23 to the one of the side walls 24, 25 of the strut 14, respectively to the first side wall 24 and to the second side wall 25.
  • FIGURES 2 and 3 show that the lower wall 23 of the strut 14 comprises a rear end 28 and a front end 29.
  • the front end 29 is transverse to the rear end 28 and coplanar with the upper side 21 of the triangular longitudinal profile 19.
  • the front end 29 of the lower wall 23 the strut 14 is included in the fixing member 15.
  • the lower wall 23 the strut 14 is located opposite a lower face 30 of the side spar 3.
  • the front end 29 of the lower wall 23 the strut 14 is fixed to the side spar 3.
  • FIGURES 2 and 3 show that the programmed deformation device 18 comprises a first cavity 31 and a second cavity 32, both formed on the lower wall 23 of the strut 14.
  • the dimensions of the convex cavity 32 are equal to the dimensions of the concave cavity 31.
  • FIGURES 4 and 5 show that the concave cavity 31 is located proximal to the rear panel 9 of the motor vehicle 1 and the convex cavity 23 is located distal to the rear panel 9 of the motor vehicle 1.
  • FIGURES 4 and 5 show that the concave cavity 31 forms a depression oriented in the direction of the side spar 3 on which the shock absorber element 13 is assembled.
  • the convex cavity 32 forms a depression oriented in a direction opposite to the side spar 3 on which the shock absorber element 13 is assembled.
  • FIGURES 2 and 3 show that the concave cavity 31 has a flat bottom 33, delimited by a circular outline 35 and a circular opening 37, the opening 37 being centered on said bottom 33 and concentric with the circular outline 35.
  • FIGURES 4 and 5 show that the bottom 33 of the concave cavity 31 is parallel to the underside 30 of the side spar 3.
  • FIGURES 2 and 3 show that the convex cavity 32 has a flat bottom 34 delimited by a circular profile 36.
  • FIGURES 4 and 5 show that the bottom 34 of the convex cavity 32 is parallel to the lower face 30 of the spar lateral 3.
  • FIGURES 2 and 3 show that the programmed deformation device 18 comprises an initiation zone 38 located between the concave cavity 31 and the convex cavity 32.
  • the initiation zone 38 is configured to allow the strut 14 to bend along a fold line 39 bounded by the initiation zone 38.
  • the fold line 39 shown in dotted lines, bounded by the priming zone 38 extends across the lower wall 23 of the strut 14 and between the two side walls 24, 25 of the strut 14.
  • FIGURES 2 and 3 show that the boot zone 38 has two grooves 40, each groove 40 being formed at one of the side edges 26, 27 of the strut 14. Only one of the grooves 40 is seen in FIGURE 3.
  • FIGURE 3 shows that the shock absorber element 13 according to the invention comprises fixing zones 41 to the side spar 3.
  • the first side wall 24 of the strut 14 of the shock absorber element 13 forms one of the fixing zones 41 to the lateral spar 3.
  • the second side wall 25 of the strut 14 of the shock absorber element 13 comprises fixing lugs 42, 43 of the fixing member 15 which form zones of attachment 41 to the side spar 3.
  • the attachment lugs 42, 43 of the attachment member 15 extend perpendicularly to the main extension plane of the second side wall 25 of the strut 14.
  • two mounting lugs 42, 43, a front mounting lug 42 and a rear mounting lug 43 are two mounting lugs 42, 43, a front mounting lug 42 and a rear mounting lug 43.
  • FIGURE 4 shows that the first side wall 24 of the strut 14 is fixed integrally, by welding, on the outer side face 11 of said side spar 3.
  • FIGURE 5 shows that the pat Front fixing te 42 and rear fixing lug 43 of second side wall 25 of strut 14 are fixed integrally, by welding, to underside 30 of side spar 3.
  • FIGURE 3 shows that the shock absorber element 13 according to the invention comprises fixing zones 44 to the rear panel 9.
  • FIGURES 4 and 5 show that the assembly tabs 45, 46 of the leg of force 14 are fixed integrally to the rear panel 9, via a fixing plate 50 of the side spar 3 fixing the side spar to the rear panel 9.
  • the assembly lugs 45, 46 of the strut 14 are fixed by welding to the fixing plate 50.
  • the fixing plate 50 of the side rail 3 is fixed to the rear panel 9 by screws 51.
  • FIGURES 2 and 3 show that a rear edge 47 connecting the lower wall 23 of the strut 14 to the lower assembly bracket 45 comprises two stiffeners 48.
  • the stiffeners 48 prevent a deformation of the strut 14 in the longitudinal direction.
  • FIGURES 2 and 3 show that the fixing member 15 comprises an orifice 49 provided in the front end 29 of the lower wall 23 of the strut 14.
  • the orifice 49 is intended to fix the strut 14 to the lateral spar 3 of the motor vehicle 1, the lateral spar 3 considered being perforated concentrically to the orifice 49 to accommodate therein a rivet for fixing the strut 14 to the lateral spar 3 of the motor vehicle 1.
  • FIGURE 6 schematically shows a deformation kinetics initiated by the strut 14 of the shock absorber element 13 according to the invention following an impact occurring behind the rear panel 9.
  • a mechanical force due to the rear impact is represented by a first arrow 611. This mechanical force is transmitted to the side spar 3 and to the shock absorber element 13 according to the invention.
  • a second inset 602 of FIGURE 6 shows that the priming zone 38 tends to deform by folding along the folding line 39, thanks to the two grooves 40, not shown. By bending along the fold line 39, the strut 14 absorbs part of the mechanical force due to the impact.
  • the strut 14 undergoes a programmed deformation corresponding to an elevation of the fold line 39 as represented by a second arrow 612.
  • the boot zone 38 allows the strut 14 to collapse in the direction of the lateral spar 3.
  • the strut 14 allows the mechanical forces due to the impact to be dissipated, and the residual mechanical forces transmitted to the lateral spar 3 to be oriented parallel and to colinear way to the side beam 3 so as to compress it horizontally and avoid its verticalization.
  • a third arrow 613 represents the mechanical forces transmitted to the side spar 3 after dissipation at the level of the shock absorber element 13 according to the invention.
  • the invention relates to a shock-absorbing element 13 for a motor vehicle 1.
  • the shock-absorbing element 13 is intended to be assembled on a rear end 7 of a side member 3 of the motor vehicle 1.
  • the shock absorber element 13 comprises a strut 14, a fixing member 15 intended to allow the fixing of the strut 14 to the side member of the motor vehicle 1 and a fixing device 16 intended to allow the fixing of the strut force 14 to a rear panel 9 of the motor vehicle 1.
  • the strut 14 comprises a deformable device - called programmed deformation device 18 - configured to allow energy dissipation mechanical in case of compression of said strut 14.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Abstract

L'invention concerne un élément absorbeur de chocs (13) pour véhicule automobile. L'élément absorbeur de chocs (13) est destiné à être assemblé sur une extrémité arrière d'un longeron latéral du véhicule automobile. L'élément absorbeur de chocs (13) comporte une jambe de force (14), un organe de fixation (15) destinée à permettre la fixation de la jambe de force (14) au longeron du véhicule automobile et un dispositif de fixation (16) destiné à permettre la fixation de la jambe de force (14) à un panneau arrière du véhicule automobile. Dans l'élément absorbeur de chocs (13) selon l'invention, la jambe de force (14) comporte un dispositif déformable – dit dispositif (18) à déformation programmée – configuré pour autoriser une dissipation d'énergie mécanique en cas de compression de ladite jambe de force (14).

Description

Description
Titre de l'invention : Élément absorbeur de chocs pour véhicule automobile
[1] !l_a présente invention revendique la priorité de la demande française 2106063 déposée le 09 juin 2021 dont le contenu (texte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence.
[2] Le contexte technique de la présente invention est celui des éléments structuraux qui composent l’arrière des véhicules automobiles et notamment des structures arrière de protection qui sont configurées pour absorber un choc survenant à l’arrière du véhicule automobile. Plus particulièrement, l’invention a trait à un élément absorbeur de chocs pour véhicule automobile.
[3] Dans l’état de la technique, on connaît des éléments structuraux de véhicule automobile arrière configurés pour améliorer la sécurité du véhicule automobile et de ses occupants en cas d’un choc appliqué à l’arrière du véhicule automobile. Parmi ces éléments structuraux et pour absorber un effort mécanique dû au choc appliqué à l’arrière du véhicule automobile, il est connu d’équiper l’arrière du véhicule automobile d’un pare-chocs arrière fixé solidairement à deux longerons latéraux arrière d’un châssis du véhicule automobile. Lorsqu’un un choc arrière est appliqué au véhicule automobile, le pare-chocs arrière se déforme, absorbe l’effort mécanique dû au choc et le transmet aux longerons latéraux afin de limiter un endommagement de l’arrière dudit véhicule automobile et sécuriser ses occupants.
[4] L’inconvénient de ces éléments structuraux de véhicule automobile est qu’il existe un risque de mise en biais des longerons latéraux, lors de la transmission de l’effort mécanique issu du pare-chocs arrière. Notamment, il existe un risque de flambement par pivotement des logerons latéraux dans un plan vertical, autrement appelé verticalisation.
[5] On connaît par ailleurs le brevet d’invention FR3014072_B1 visant une structure de la partie arrière de la caisse d'un véhicule automobile. La structure de la partie arrière de la caisse d'un véhicule automobile qui y est décrite comprend un plancher de charge fixé entre deux longeronnets en tôle et un panneau arrière s'étendant transversalement entre les deux extrémités arrière respectives des deux longeronnets, ce panneau arrière étant distant de chacune des deux extrémités arrière des deux longeronnets. Conformément à l’invention décrite dans le brevet d’invention FR3014072_B1 , l'intervalle existant entre chacun des deux longeronnets et le panneau arrière est comblé par une pièce unique comportant deux parties dont l'une a pour fonction d'allonger le longeronnet et l'autre pour fonction de renforcer la liaison entre chaque longeronnet et le panneau arrière. La pièce unique permet ainsi de combler un espace existant entre le longeronnet et le panneau arrière tout en renforçant la liaison entre le longeronnet et le panneau arrière. [6] Un inconvénient de ces structures réside dans le fait qu’elle n’est pas prévue pour améliorer quelconque dissipation d’énergie en cas de choc arrière et qu’elle est sans impact sur le risque de verticalisation du longeronnet.
[7] La présente invention a pour objet de proposer un nouvel élément absorbeur de chocs pour véhicule automobile afin de répondre au moins en grande partie aux problèmes précédents et de conduire en outre à d’autres avantages.
[8] Un autre but de l’invention est de proposer un élément absorbeur de chocs pour véhicule automobile configuré pour réduire la sévérité d’un choc arrière au niveau du véhicule automobile qu’il équipe.
[9] Un autre but de l’invention est de proposer un élément absorbeur de chocs pour véhicule automobile qui soit peu onéreux, de sorte à limiter le coût d’un tel élément absorbeur de chocs par rapport aux élément absorbeur de chocs pour véhicules automobiles existants.
[10] Un autre but de l’invention est de proposer un élément absorbeur de chocs pour véhicule automobile peu encombrant, garantissant la compacité et la légèreté du véhicule automobile.
[11] Un autre but de l’invention est de proposer un élément absorbeur de chocs pour véhicule automobile qui soit léger, de sorte à ne pas impacter négativement la masse du véhicule automobile.
[12] Un autre but de l’invention est de proposer un élément absorbeur de chocs pour véhicule automobile configuré pour satisfaire aux protocoles de choc arrière. [13] Selon un premier aspect de l’invention, on atteint au moins l’un des objectifs précités avec un élément absorbeur de chocs pour véhicule automobile, l’élément absorbeur de chocs étant destiné à être assemblé sur une extrémité arrière d’un longeron latéral du véhicule automobile, l’élément absorbeur de chocs comportant (i) une jambe de force comportant un dispositif déformable - dit à déformation programmée - configuré pour autoriser une dissipation d’énergie mécanique en cas de compression de ladite jambe de force, (ii) un organe de fixation destinée à permettre la fixation de la jambe de force au longeron du véhicule automobile, (iii) un dispositif de fixation destiné à permettre la fixation de la jambe de force à un panneau arrière du véhicule automobile.
[14] L’élément absorbeur de chocs conforme au premier aspect de l’invention est configuré pour équiper un système de renfort mécanique pour véhicule automobile. Un tel système de renfort mécanique comporte un panneau arrière et un longeron latéral de véhicule automobile. Dans un tel système de renfort mécanique, une extrémité arrière du longeron latéral est fixée solidairement au panneau arrière et l’élément absorbeur de chocs comporte des zones de fixation au longeron latéral et au panneau arrière.
[15] Dans l’élément absorbeur de chocs conforme au premier aspect de l’invention, le dispositif déformable de la jambe de force est dit à déformation programmée. On comprend que le dispositif déformable de la jambe de force est configuré pour se déformée selon une configuration attendue en cas de compression de la jambe de force. Dans le véhicule automobile équipé de l’invention, la jambe de force de l’élément absorbeur de choc selon l’invention est notamment comprimée lors d’un choc arrière au véhicule automobile. Lorsque la jambe de force est comprimée, le dispositif déformable de la jambe de force se déforme selon une configuration attendue permettant de dissiper l’énergie mécanique ayant induit la compression de la jambe de force et permettant de transmettre l’énergie mécanique résiduelle de façon sensiblement parallèle, avantageusement collinaire, au longeron latéral. Dans le véhicule automobile équipé de l’invention et ainsi déformé, la jambe de force, en orientant l’énergie mécanique vers le longeron latéral, préserve ledit longeron latéral d’une verticalisation tout en limitant les efforts mécaniques transmis au longeron latéral. [16] Dans l’élément absorbeur de chocs conforme au premier aspect de l’invention, l’organe de fixation est destiné à permettre la fixation de la jambe de force au longeron du véhicule automobile. Dans le véhicule automobile équipé de l’invention, l’organe de fixation rend la jambe de force solidaire du longeron latéral et permet une transmission d’effort mécanique de l’élément absorbeur de chocs vers le longeron. Ainsi, l’organe de fixation permet de préserver le longeron arrière d’une verticalisation en cas de choc arrière.
[17] Dans l’élément absorbeur de chocs conforme au premier aspect de l’invention, le dispositif de fixation est destiné à permettre la fixation de la jambe de force à un panneau arrière du véhicule automobile. Dans le véhicule automobile équipé de l’invention, le dispositif de fixation permet à un effort mécanique issu de l’arrière du véhicule automobile et transmis au panneau arrière d’être transmis à la jambe de force. En étant fixé au panneau arrière, l’élément absorbeur de chocs conforme au premier aspect de l’invention peut dissiper un effort mécanique issu dudit panneau arrière.
[18] Un tel élément absorbeur de chocs, pourvu de la jambe de force destinée à être fixée à la fois au panneau arrière du véhicule automobile et au longeron latéral du véhicule automobile, permet de limiter le risque de mise en biais des longerons latéraux lors d’un choc survenant à l’arrière du véhicule automobile équipé dudit élément absorbeur de chocs. Ainsi, cette solution permet de préserver le longeron arrière d’une verticalisation en cas de choc arrière, tout en étant simple à mettre en œuvre. L’élément absorbeur de chocs selon l’invention présente l’avantage de pallier les inconvénients cités plus haut, sans avoir à apporter de modification importante au système de renfort mécanique et/ou au véhicule automobile qu’il équipe.
[19] L’élément absorbeur de chocs conforme au premier aspect de l’invention comprend avantageusement au moins un des perfectionnements ci-dessous, les caractéristiques techniques formant ces perfectionnements pouvant être prises seules ou en combinaison :
[20] - la jambe de force comporte (i) une paroi inférieure destinée à être située en regard d’une face inférieure du longeron, (ii) deux parois latérales situées de part et d’autre de la paroi inférieure, la jambe de force présentant un profil longitudinal triangulaire le long d’une direction longitudinale parallèle à une élongation du longeron sur lequel l’élément absorbeur de chocs est destiné à être assemblé. Dans le véhicule automobile équipé de l’invention, un tel profil longitudinal triangulaire favorise une transmission de l’énergie mécanique depuis le panneau arrière vers le longeron latéral. On comprend que la paroi inférieure de la jambe de force forme un côté du profil triangulaire destiné à s’étendre transversalement entre le panneau arrière du véhicule automobile et la face inférieure du longeron. On comprend que la paroi inférieure de la jambe de force forme un côté du profil triangulaire destiné à s’étendre obliquement par rapport au panneau arrière du véhicule automobile et à la face inférieure du longeron ;
[21] - le dispositif à déformation programmée comporte une première cavité - dite concave - formée sur la paroi inférieure de la jambe de force. La première cavité est déformable. La première cavité facilite la déformation programmée du dispositif à déformation programmée. La première cavité permet d’absorber un effort mécanique de compression de la jambe de force. On comprend que la première cavité forme un espace creux du dispositif à déformation programmée par rapport à la paroi inférieure de la jambe de force, globalement plane. Avantageusement, une première cavité « concave » forme un creux dans le profil longitudinal de la jambe de force. Autrement dit, la cavité concave forme une dépression orientée en direction du longeron latéral sur lequel l’élément absorbeur de chocs selon l’invention est destiné à être assemblé ;
[22] - la cavité concave est située à proximité d’une extrémité arrière de la paroi inférieure de la jambe de force destinée à être située du côté du panneau arrière du véhicule automobile. Ainsi située et dans le véhicule automobile équipé de l’invention, la cavité concave favorise une déformation du dispositif à déformation programmée orientant les efforts mécaniques vers la face inférieure du longeron latéral. Notamment, une cavité concave dans un position proximale au panneau arrière permet d’amorcer la déformation programmée en direction du longeron latéral dans le véhicule automobile équipé de l’invention ;
[23] - la cavité concave est formée par emboutissage de la paroi inférieure de la jambe de force. L’emboutissage permet de plier la paroi inférieure de la jambe de force pour délimiter la cavité concave ; [24] - la cavité concave comporte un fond délimité par un contour circulaire ;
[25] - le fond de la cavité concave est plan ;
[26] - le fond de la cavité concave est parallèle à la face inférieure du longeron sur lequel l’élément absorbeur de chocs est destiné à être assemblé ;
[27] - la cavité concave comporte une ouverture située au centre de ladite cavité concave. Avantageusement, l’ouverture est circulaire et concentrique avec le contour circulaire délimitant le fond de la cavité concave ;
[28] - le dispositif à déformation programmée comporte une deuxième cavité - dite convexe - formée sur la paroi inférieure de la jambe de force. La deuxième cavité est déformable. La deuxième cavité facilite la déformation programmée du dispositif à déformation programmée. La deuxième cavité permet d’absorber un effort mécanique de compression de la jambe de force. On comprend que la deuxième cavité forme un creux par rapport à la paroi inférieure de la jambe de force, globalement plane. Avantageusement, une deuxième cavité « convexe » forme une bosse dans le profil longitudinal de la jambe de force. Autrement dit, la cavité convexe forme une dépression orientée en direction opposée au longeron latéral sur lequel l’élément absorbeur de chocs selon l’invention est destiné à être assemblé ;
[29] - la cavité convexe forme une dépression orientée dans une direction opposée à la cavité concave. En formant des dépressions orientées dans des directions opposées, la cavité convexe et la cavité concave concourent à programmer la déformation du dispositif à déformation programmée ;
[30] - la cavité convexe est formée par emboutissage de la paroi inférieure de la jambe de force. L’emboutissage permet de plier la paroi inférieure de la jambe de force pour délimiter la cavité concave ;
[31] - la cavité convexe comporte un fond délimité par un profil circulaire ;
[32] - le fond de la cavité convexe est plan ;
[33] - le fond de la cavité convexe est parallèle à la face inférieure du longeron sur lequel l’élément absorbeur de chocs est destiné à être assemblé ; [34] - des dimensions de la cavité convexe et/ou du profil circulaire de la cavité convexe sont égales aux dimensions de la cavité concave et/ou du contour circulaire de la cavité concave ;
[35] - le dispositif à déformation programmée comporte une zone d’amorçage configurée pour permettre à la jambe de force de se plier le long d’une ligne de pliage délimitée par la zone d’amorçage. Lorsque la jambe de force est soumise à compression, la zone d’amorçage permet d’engager la déformation programmée. A ce titre, la zone d’amorçage est une zone particulièrement sensible à la déformation dans le dispositif à déformation programmée. Notamment, de façon initiale, la jambe de force se plie le long de la ligne de pliage, afin que le dispositif de déformation programmée se déforme progressivement selon la configuration attendue. Autrement dit, la zone d’amorçage amorce la déformation programmée quand la jambe de force est comprimée. Dans le véhicule automobile équipé de l’invention, la zone d’amorçage favorise une déformation par pliage du dispositif à déformation programmée pour dissiper l’énergie du choc arrière et réduire les efforts mécaniques transmis au longeron latéral. Une telle déformation favorise une transmission d’efforts mécaniques vers la face inférieure du longeron latéral ;
[36] - la zone d’amorçage est située entre la cavité concave et la cavité convexe ;
[37] - la ligne de pliage délimitée par la zone d’amorçage s’étend en travers de la paroi inférieure et entre les deux parois latérales de la jambe de force. Avantageusement, chaque point de la ligne de pliage est équidistant des centres de chacune des cavités du dispositif à déformation programmée ;
[38] - la zone d’amorçage comporte deux rainures, chaque rainure étant formée au niveau d’une arête latérale de la jambe de force formée par une zone de pliage de la paroi inférieure et de l’une des parois latérales de la jambe de force. Chacune des deux arêtes latérales de la jambe de force joint la paroi inférieure et l’une des parois latérales de la jambe de force. Une rainure est entendue comme une entaille creuse, longue et étroite. Un profil transverse de la rainure est creux, de sorte à ce qu’un fond de rainure soit la partie la plus profonde de la rainure. La rainure est avantageusement ménagée pour avoir son fond orienté vers la face inférieure du longeron latéral, c’est-à-dire en s’éloignant de la paroi inférieure de la jambe de force. Un tel fond favorise un effondrement de la zone de pliage par élévation positive. Dans la zone d’amorçage, les deux rainures permettent d’amorcer la déformation par un pliage du dispositif à déformation programmée au niveau de la ligne de pliage. On comprend que la ligne de pliage s’étend d’une rainure à l’autre. Autrement dit, les deux rainures forment un axe autour duquel la jambe de force est destinée à s’effondrer lorsqu’elle est comprimée longitudinalement. Avantageusement, les deux rainures sont parallèles l’une par rapport à l’autre et avantageusement collinaires ;
[39] - la zone d’amorçage est comprise entre les deux profils circulaires délimitant le fond de chaque cavité, entendu la cavité concave et la cavité convexe ;
[40] - chaque rainure est formée par emboutissage. L’emboutissage permet de plier l’arête latérale de la jambe de force pour délimiter la rainure de la zone d’amorçage ;
[41] - l’élément absorbeur de chocs est monolithique. On entend par « monolithique » le fait que les éléments formant l’élément absorbeur de chocs selon l’invention ne peuvent être séparés les uns des autres sans qu’il ne soit porté atteinte à tout ou partie de leur intégrité. Ainsi l’élément absorbeur de chocs selon l’invention forme un ensemble qualifié de monobloc constitué d’une seule et même pièce continue, faite d’un seul tenant et obtenue au cours d’un même procédé de fabrication. L’invention conforme à son premier aspect permet ainsi avantageusement d’obtenir un élément absorbeur de chocs préfabriqué, dont la fabrication est simplifiée puisqu’elle s’affranchi d’un quelconque assemblage, ainsi que de la présence de moyens de fixation. De plus, un élément absorbeur de chocs monobloc peut être usiné dans une variété de dimensions différentes de sorte à être adapté à différents modèles de véhicules automobiles. Un tel élément absorbeur de chocs est par ailleurs plus rigide et plus léger ;
[42] - l’élément absorbeur de chocs est formé par emboutissage. L’emboutissage permet de plier une plaque formant l’élément absorbeur de chocs pour délimiter la jambe de force, l’organe de fixation et le dispositif de fixation. Ainsi, l’emboutissage permet notamment de former le dispositif à déformation programmée de la jambe de force, la paroi inférieure de la jambe de force et les parois latérales de la jambe de force ; [43] - l’élément absorbeur de chocs est formé d’une tôle métallique. D’une manière générale, l’élément absorbeur de chocs est formé par pliage de la tôle métallique ;
[44] - une épaisseur de la tôle métallique formant l’élément absorbeur de chocs est comprise entre 1 mm et 2 mm. La tôle métallique formant l’élément absorbeur de chocs comprend deux surfaces, une première surface opposée à une deuxième surface, et l’épaisseur de la tôle métallique formant l’élément absorbeur de chocs conforme au premier aspect de l’invention est la distance la plus courte entre la première surface et la deuxième surface de la tôle métallique. Préférentiellement, la tôle métallique formant l’élément absorbeur de chocs a une épaisseur égale à 1 ,2 mm ;
[45] - l’élément absorbeur de chocs est formé d’un matériau métallique. L’élément absorbeur de chocs est préférentiellement formé d’acier.
[46] Selon un deuxième aspect de l’invention, il est proposé un système de renfort mécanique pour véhicule automobile, le système de renfort mécanique comportant (i) un panneau arrière, (ii) un longeron latéral de véhicule automobile, dont une extrémité arrière est fixée solidairement au panneau arrière, (iii) un élément absorbeur de chocs conforme au premier aspect de l’invention ou selon l’un quelconque de ses perfectionnements, l’élément absorbeur de chocs comportant des zones de fixation au longeron latéral et au panneau arrière.
[47] Le système de renfort mécanique conforme au deuxième aspect de l’invention est configuré pour équiper un véhicule automobile.
[48] Un tel système de renfort mécanique, pourvu de l’élément absorbeur de chocs conforme au premier aspect de l’invention, permet de limiter le risque de mise en biais du longeron latéral lors d’un choc survenant à l’arrière du véhicule automobile équipé dudit système de renfort mécanique. Ainsi, cette solution permet de préserver le longeron arrière d’une verticalisation en cas de choc arrière.
[49] Le système de renfort mécanique pour véhicule automobile conforme au deuxième aspect de l’invention comprend avantageusement au moins un des perfectionnements ci-dessous, les caractéristiques techniques formant ces perfectionnements pouvant être prises seules ou en combinaison :
[50] - l’élément absorbeur de chocs est fixé solidairement au longeron latéral par soudage d’une première paroi latérale de la jambe de force sur une face latérale extérieure dudit longeron latéral. De manière générale, la première paroi latérale de la jambe de force de l’élément absorbeur de chocs est fixée solidairement à la face latérale extérieure du longeron latéral par un moyen de fixation permanente. Une telle fixation permet d’assurer que le longeron arrière et l’élément absorbeur de chocs sont solidaires l’un l’autre malgré une compression de l’élément absorbeur de chocs et la déformation du dispositif déformable. Lorsque la première paroi latérale de la jambe de force de l’élément absorbeur de chocs est fixée solidairement à la face latérale extérieure du longeron latéral par soudage, l’énergie résiduelle au choc est transmise de l’élément absorbeur de chocs au longeron ;
[51] - l’élément absorbeur de chocs est fixé solidairement au longeron arrière par soudage d’une deuxième paroi latérale de la jambe de force sur la face inférieure dudit longeron arrière, la deuxième paroi latérale comportant des pattes de fixation. De manière générale, les pattes de fixation de la deuxième paroi latérale de la jambe de force de l’élément absorbeur de chocs sont fixées solidairement à la face inférieure du longeron latéral par un moyen de fixation permanente. Une telle fixation permet d’assurer que le longeron arrière et l’élément absorbeur de chocs sont solidaires l’un l’autre malgré une compression de l’élément absorbeur de chocs et la déformation du dispositif déformable. Lorsque la deuxième paroi latérale de la jambe de force de l’élément absorbeur de chocs est fixée solidairement à la face inférieure du longeron latéral par soudage, l’énergie résiduelle au choc est transmise de l’élément absorbeur de chocs au longeron ;
[52] - l’élément absorbeur de chocs est fixé au panneau arrière par soudage dudit panneau arrière à des pattes d’assemblage de la jambe de force. Dans ce cas, l’élément absorbeur de chocs est fixé directement au panneau arrière. De manière générale, les pattes d’assemblage de la jambe de force de l’élément absorbeur de chocs sont fixées solidairement au panneau arrière par un moyen de fixation permanente. Une telle fixation permet d’assurer que le panneau arrière et l’élément absorbeur de chocs sont solidaires l’un l’autre au moment d’un choc survenant à l’arrière du panneau arrière. Lorsque les pattes d’assemblage de la jambe de force de l’élément absorbeur de chocs est fixée solidairement au panneau arrière par soudage, l’énergie du choc est transmise de l’élément absorbeur de chocs. Alternativement, l’élément absorbeur de chocs est fixé au panneau arrière par l’intemnédiaire d’une plaque de fixation du longeron latéral fixant le longeron latéral au panneau arrière, des pattes d’assemblage de la jambe de force étant soudées à la plaque de fixation du longeron latéral. Dans ce cas, l’élément absorbeur de chocs est fixé indirectement au panneau arrière.
[53] Selon un troisième aspect de l’invention, il est proposé un véhicule automobile comportant un système de renfort mécanique conforme au deuxième aspect de l’invention ou selon l’un quelconque de ses perfectionnements.
[54] Des modes de réalisation variés de l’invention sont prévus, intégrant selon l’ensemble de leurs combinaisons possibles les différentes caractéristiques optionnelles exposées ici.
[55] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :
[56] [Fig .1 ] illustre une vue schématique d’un véhicule automobile conforme au troisième aspect de l’invention ;
[57] [Fig.2] illustre une vue schématique d’un élément absorbeur de chocs pour véhicule automobile conforme au premier aspect de l’invention, vu du dessous ;
[58] [Fig.3] illustre l’élément absorbeur de chocs pour véhicule automobile montré en FIGURE 2, vu du dessus ;
[59] [Fig .4] illustre l’élément absorbeur de chocs pour véhicule automobile montré en FIGURE 2, équipant un système de renfort mécanique pour véhicule automobile conforme au deuxième aspect de l’invention selon un premier angle de vue, latéral ;
[60] [Fig.5] illustre l’élément absorbeur de chocs pour véhicule automobile montré en FIGURE 4, selon un deuxième angle de vue, du dessous ;
[61] [Fig.6] illustre une mise en œuvre de l’élément absorbeur de chocs conforme au premier aspect de l’invention.
[62] Bien entendu, les caractéristiques, les variantes et les différentes formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur.
[63] En particulier toutes les variantes et tous les modes de réalisation décrits sont combinables entre eux si rien ne s’oppose à cette combinaison sur le plan technique.
[64] Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.
[65] La FIGURE 1 illustre une vue schématique d’un véhicule automobile 1 conforme au troisième aspect de l’invention. Dans la suite de la description, on définit un référentiel dans lequel sont définis un axe longitudinal OX, un axe transversal OY et un axe vertical OZ. L’axe longitudinal OX correspond à une trajectoire du véhicule automobile lorsqu’il est en marche avant, en ligne droite et sur une route plate. L’axe longitudinal OX correspond à une direction allant de l’avant à l’arrière du véhicule automobile, et il est orienté depuis l’avant vers l’arrière du véhicule automobile. On définit également une direction longitudinale parallèle à l’axe longitudinal OX, les adjectifs « avant », « arrière » ou « frontal » se réfèrent à cette direction de référence, le terme « longueur » également. L’axe transversal OY correspond à l’axe autour desquels des roues du véhicule automobile tournent, et le sens de l’axe OY est orienté depuis un côté passager vers un côté conducteur, dans la norme non anglo-saxonne. On définit également une direction transversale parallèle à l’axe transversal OY, et les adjectifs « latéral » ou « transversal » se réfèrent à cette direction de référence, le terme « largeur » également. L’axe vertical OZ est un axe perpendiculaire simultanément à l’axe OX et à l’axe OY, et qui est orienté depuis un plancher du véhicule automobile vers un toit dudit véhicule automobile, les adjectifs « supérieur » et « inférieur » se réfèrent à cette direction de référence, le terme « hauteur » également.
[66] La FIGURE 1 montre que le véhicule automobile 1 conforme au troisième aspect de l’invention comporte un système 2 de renfort mécanique conforme au deuxième aspect de l’invention, en l’espèce deux systèmes 2 de renfort mécanique. Le véhicule automobile 1 comporte en outre deux longerons latéraux 3 s’étendant longitudinalement de part et d’autre d’un compartiment arrière 4 du véhicule automobile 1 , le compartiment arrière 4 étant compris entre un pare-chocs arrière 5 du véhicule automobile 1 et un habitacle 6 du véhicule automobile 1.
[67] La FIGURE 1 montre que chacun des longerons latéraux 3 du véhicule automobile 1 conforme au troisième aspect de l’invention comprennent une extrémité arrière 7 opposée à une extrémité avant 8. L’extrémité arrière 7 du longeron latéral 3 considéré est située dans une position proximale à un panneau arrière 9 du système 2 de renfort mécanique conforme au deuxième aspect de l’invention. En l’espèce, l’extrémité arrière 7 de chacun des longerons latéraux 3 est fixée au panneau arrière 9 du système 2 de renfort mécanique conforme au deuxième aspect de l’invention. Une élongation 10 de chacun des longerons latéraux 3 du véhicule automobile 1 s’étend selon la direction longitudinale. En outre, chacun des longerons latéraux 3 du véhicule automobile 1 comprend une face latérale extérieure 11 opposée à une face latérale intérieure 12.
[68] La FIGURE 1 montre que le système 2 de renfort mécanique conforme au deuxième aspect de l’invention comporte le panneau arrière 9, l’un des longerons latéraux 3 du véhicule automobile 1 conforme au troisième aspect de l’invention et un élément absorbeur de chocs 13 conforme au premier aspect de l’invention.
[69] Les FIGURES 2 et 3 illustrent une vue schématique de l’élément absorbeur de chocs 13 pour véhicule automobile 1 conforme au premier aspect de l’invention. L’élément absorbeur de chocs 13 est vu en contre plongée en FIGURE 2 et est vu du dessus en FIGURE 3. Les FIGURES 4 et 5 illustrent ce même élément absorbeur de chocs 13 mis en situation dans le véhicule automobile 1 conforme au troisième aspect de l’invention et compris dans le système 2 de renfort mécanique conforme au deuxième aspect de l’invention.
[70] Les FIGURES 2 et 3 montrent que l’élément absorbeur de chocs 13 comporte une jambe de force 14, un organe de fixation 15 destinée à permettre la fixation de la jambe de force 14 à l’un des longerons latéraux 3 du véhicule automobile 1 et un dispositif de fixation 16 destiné à permettre la fixation de la jambe de force 14 au panneau arrière 9 du véhicule automobile 1. Dans les FIGURES 4 et 5, l’organe de fixation 15 fixe la jambe de force 14 à l’extrémité arrière 7 longeron latéral 3 du véhicule automobile 1 et le dispositif de fixation 16 fixe la jambe de force 14 au panneau arrière 9.
[71] Les FIGURES 2 et 3 montrent que l’élément absorbeur de chocs 13 est monolithique, formé d’une tôle métallique 17 mise en forme par emboutissage.
[72] Les FIGURES 2 et 3 montrent que la jambe de force 14 comporte un dispositif déformable appelé dispositif 18 à déformation programmée. Le dispositif 18 à déformation programmée est configuré pour autoriser une dissipation d’énergie mécanique en cas de compression de la jambe de force 14. Notamment, dispositif
18 à déformation programmée est configuré pour autoriser une dissipation d’énergie mécanique en cas d’un choc appliqué à l’arrière du véhicule automobile 1 équipé de l’élément absorbeur de chocs 13 selon l’invention.
[73] La FIGURE 2 montre que la jambe de force 14 présente un profil longitudinal triangulaire 19 le long de la direction longitudinale. Le profil longitudinal triangulaire
19 est schématiquement représenté en pointillés en FIGURE 2. Le profil longitudinal triangulaire 19 est formé de trois côtés : un côté arrière 20 destiné à être orienté en vis-à-vis du panneau arrière 9 du véhicule automobile 1 , un côté supérieur 21 destiné à être orienté en vis-à-vis du longeron latéral 3 et un côté inférieur 22.
[74] Les FIGURES 2 et 3 montrent la jambe de force 14 comporte une paroi inférieure 23 et deux parois latérales 24, 25 situées de part et d’autre de la paroi inférieure 23, une paroi latérale externe dite première paroi latérale 24 et une paroi latérale interne dite deuxième paroi latérale 25, située en arrière-plan sur la FIGURE 2. Deux arêtes latérales 26, 27 de la jambe de force 14, une première arête latérale 26 et une deuxième arête latérale 27 relient la paroi inférieure 23 à l’une des parois latérales 24, 25 de la jambe de force 14, respectivement à la première paroi latérale 24 et à la deuxième paroi latérale 25.
[75] Les FIGURES 2 et 3 montrent que la paroi inférieure 23 de la jambe de force 14 comprend une extrémité arrière 28 et une extrémité avant 29. L’extrémité avant 29 est transverse par rapport à l’extrémité arrière 28 et coplanaire avec le côté supérieur 21 du profil longitudinal triangulaire 19. L’extrémité avant 29 de la paroi inférieure 23 la jambe de force 14 est comprise dans l’organe de fixation 15. Dans les FIGURES 4 et 5, la paroi inférieure 23 la jambe de force 14 est située en regard d’une face inférieure 30 du longeron latéral 3. L’extrémité avant 29 de la paroi inférieure 23 la jambe de force 14 est fixée au longeron latéral 3.
[76] Les FIGURES 2 et 3 montrent que le dispositif 18 à déformation programmée comporte une première cavité 31 et une deuxième cavité 32 toutes deux formées sur la paroi inférieure 23 de la jambe de force 14. La première cavité 31, située à proximité de l’extrémité arrière 28 de la paroi inférieure 23 de la jambe de force 14, est appelée cavité 31 concave. La deuxième cavité 32, située en avant de la première cavité 31 selon la direction longitudinale, est appelée cavité 32 convexe. En l’espèce, des dimensions de la cavité 32 convexe sont égales aux dimensions de la cavité 31 concave. Les FIGURES 4 et 5 montrent que la cavité 31 concave est située de façon proximale au panneau arrière 9 du véhicule automobile 1 et la cavité 23 convexe est située de façon distale au panneau arrière 9 du véhicule automobile 1. Les FIGURES 4 et 5 montrent que la cavité 31 concave forme une dépression orientée en direction du longeron latéral 3 sur lequel l’élément absorbeur de chocs 13 est assemblé. La cavité 32 convexe forme une dépression orientée dans une direction opposée au longeron latéral 3 sur lequel l’élément absorbeur de chocs 13 est assemblé.
[77] Les FIGURES 2 et 3 montrent que la cavité 31 concave comporte un fond 33 plan, délimité par un contour circulaire 35 et une ouverture 37 circulaire, l’ouverture 37 étant centrée sur ledit fond 33 et concentrique avec le contour circulaire 35. Les FIGURES 4 et 5 montrent que le fond 33 de la cavité 31 concave est parallèle à la face inférieure 30 du longeron latéral 3.
[78] Les FIGURES 2 et 3 montrent que la cavité 32 convexe comporte un fond 34 plan délimité par un profil circulaire 36. Les FIGURES 4 et 5 montrent que le fond 34 de la cavité 32 convexe est parallèle à la face inférieure 30 du longeron latéral 3.
[79] Les FIGURES 2 et 3 montrent que le dispositif 18 à déformation programmée comporte une zone d’amorçage 38 située entre la cavité 31 concave et la cavité 32 convexe. La zone d’amorçage 38 est configurée pour permettre à la jambe de force 14 de se plier le long d’une ligne de pliage 39 délimitée par la zone d’amorçage 38. La ligne de pliage 39, représentée en pointillés, délimitée par la zone d’amorçage 38 s’étend en travers de la paroi inférieure 23 la jambe de force 14 et entre les deux parois latérales 24, 25 de la jambe de force 14.
[80] Les FIGURES 2 et 3 montrent que la zone d’amorçage 38 comporte deux rainures 40, chaque rainure 40 étant formée au niveau d’une des arêtes latérales 26, 27 de la jambe de force 14. Une seule des rainure 40 est visible en FIGURE 3.
[81] La FIGURE 3 montre que l’élément absorbeur de chocs 13 selon l’invention comporte des zones de fixation 41 au longeron latéral 3. La première paroi latérale 24 de la jambe de force 14 de l’élément absorbeur de chocs 13 forme une des zones de fixation 41 au longeron latéral 3. La deuxième paroi latérale 25 de la jambe de force 14 de l’élément absorbeur de chocs 13 comprend des pattes de fixation 42, 43 de l’organe de fixation 15 qui forment des zones de fixation 41 au longeron latéral 3. Les pattes de fixation 42, 43 de l’organe de fixation 15 s’étendent perpendiculairement au plan d’extension principal de la deuxième paroi latérale 25 de la jambe de force 14. On compte en l’espèce deux pattes de fixation 42, 43, une patte de fixation avant 42 et une patte de fixation arrière 43. La FIGURE 4 montre que la première paroi latérale 24 de la jambe de force 14 est fixée solidairement, par soudage, sur la face latérale extérieure 11 dudit longeron latéral 3. La FIGURE 5 montre que la patte de fixation avant 42 et la patte de fixation arrière 43 de la deuxième paroi latérale 25 de la jambe de force 14 sont fixées solidairement, par soudage, sur la face inférieure 30 du longeron latéral 3.
[82] La FIGURE 3 montre que l’élément absorbeur de chocs 13 selon l’invention comporte des zones de fixation 44 au panneau arrière 9. Des pattes d’assemblage 45, 46 de la jambe de force 14 de l’élément absorbeur de chocs 13, une patte d’assemblage inférieure 45 et deux pattes d’assemblage latérales 46, forment une des zones de fixation 44 au panneau arrière 9. Les FIGURES 4 et 5 montrent que les pattes d’assemblage 45, 46 de la jambe de force 14 sont fixées solidairement au panneau arrière 9, par l’intermédiaire d’une plaque de fixation 50 du longeron latéral 3 fixant le longeron latéral au panneau arrière 9. Les pattes d’assemblage 45, 46 de la jambe de force 14 sont fixées par soudage à la plaque de fixation 50. La plaque de fixation 50 du longeron latéral 3 est fixée au panneau arrière 9 par des vis 51. [83] Les FIGURES 2 et 3 montrent qu’une arête arrière 47 reliant la paroi inférieure 23 de la jambe de force 14 à la patte d’assemblage inférieure 45 comprend deux raidisseurs 48. Les raidisseurs 48 permettent de prévenir d’une déformation de la jambe de force 14 selon la direction longitudinale.
[84] Les FIGURES 2 et 3 montrent que l’organe de fixation 15 comprend un orifice 49 ménagé dans l’extrémité avant 29 de la paroi inférieure 23 la jambe de force 14. L’orifice 49 est destiné fixer la jambe de force 14 au longeron latéral 3 du véhicule automobile 1, le longeron latéral 3 considéré étant perforé concentriquement à l’orifice 49 pour y loger un rivet de fixation de la jambe de force 14 au longeron latéral 3 du véhicule automobile 1.
[85] La FIGURE 6 montre de façon schématique une cinétique de déformation amorcée de la jambe de force 14 de l’élément absorbeur de chocs 13 selon l’invention suite à un choc survenant en arrière du panneau arrière 9. Dans un premier encart 601 de la FIGURE 6, un effort mécanique du au choc arrière est représenté par une première flèche 611. Cet effort mécanique est transmis au longeron latéral 3 et à l’élément absorbeur de chocs 13 selon l’invention. Un deuxième encart 602 de la FIGURE 6 montre que la zone d’amorçage 38 tend à se déformer par pliure le long de la ligne de pliage 39, grâce aux deux rainures 40, non représentées. En pliant le long de la ligne de pliage 39, la jambe de force 14 absorbe une partie de l’effort mécanique dû au choc. La jambe de force 14 subit une déformation programmée correspondant à une élévation de la ligne de pliage 39 tel que représenté par une deuxième flèche 612. Autrement dit, la zone d’amorçage 38 permet à la jambe de force 14 de s’effondrer en direction du longeron latéral 3. En s’effondrant en direction du longeron latéral 3, la jambe de force 14 permet aux efforts mécaniques dus au choc d’être dissipés, et aux efforts mécaniques résiduels transmis au longeron latéral 3 d’être orientés parallèlement et de façon colinéaire au longeron latéral 3 de sorte à le comprimer horizontalement et éviter sa verticalisation. Une troisième flèche 613 représente les efforts mécaniques transmis au longeron latéral 3 après dissipation au niveau de l’élément absorbeur de chocs 13 selon l’invention. Pour faciliter la lecture de la FIGURE 6, seule la déformation par pliure amorcée par les rainures 40 est représentée. On comprend que la jambe de force 14 subit d’autres déformations, non représentées. [86] En synthèse, l’invention concerne un élément absorbeur de chocs 13 pour véhicule automobile 1. L’élément absorbeur de chocs 13 est destiné à être assemblé sur une extrémité arrière 7 d’un longeron latéral 3 du véhicule automobile 1. L’élément absorbeur de chocs 13 comporte une jambe de force 14, un organe de fixation 15 destinée à permettre la fixation de la jambe de force 14 au longeron du véhicule automobile 1 et un dispositif de fixation 16 destiné à permettre la fixation de la jambe de force 14 à un panneau arrière 9 du véhicule automobile 1. Dans l’élément absorbeur de chocs 13 selon l’invention, la jambe de force 14 comporte un dispositif déformable - dit dispositif 18 à déformation programmée - configuré pour autoriser une dissipation d’énergie mécanique en cas de compression de ladite jambe de force 14.
[87] Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention. Notamment, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. En particulier toutes les variantes et modes de réalisation décrits précédemment sont combinables entre eux. ]

Claims

Revendications
[Revendication 1 ] Élément absorbeur de chocs (13) pour véhicule automobile (1 ), l’élément absorbeur de chocs (13) étant destiné à être assemblé sur une extrémité arrière (7) d’un longeron latéral (3) du véhicule automobile (1), l’élément absorbeur de chocs (13) comportant :
- une jambe de force (14) comportant un dispositif (18) déformable - dit à déformation programmée - configuré pour autoriser une dissipation d’énergie mécanique en cas de compression de ladite jambe de force (14) ;
- un organe de fixation (15) destinée à permettre la fixation de la jambe de force (14) au longeron latéral (3) du véhicule automobile (1) ;
- un dispositif de fixation (16) destiné à permettre la fixation de la jambe de force (14) à un panneau arrière (9) du véhicule automobile (1).
[Revendication 2] Élément absorbeur de chocs (13) selon la revendication précédente, dans lequel la jambe de force (14) comporte :
- une paroi inférieure (23) destinée à être située en regard d’une face inférieure (30) du longeron latéral (3),
- deux parois latérales (24, 25) situées de part et d’autre de la paroi inférieure (23), la jambe de force (14) présentant un profil longitudinal triangulaire (19) le long d’une direction longitudinale parallèle à une élongation (10) du longeron latéral (3) sur lequel l’élément absorbeur de chocs (13) est destiné à être assemblé.
[Revendication 3] Élément absorbeur de chocs (13) selon la revendication précédente, dans lequel le dispositif (18) à déformation programmée comporte une première cavité (31 ) - dite concave - formée sur la paroi inférieure (23) de la jambe de force (14).
[Revendication 4] Élément absorbeur de chocs (13) selon la revendication précédente, dans lequel le dispositif (18) à déformation programmée comporte une deuxième cavité (32) - dite convexe - formée sur la paroi inférieure (23) de la jambe de force (14).
[Revendication 5] Élément absorbeur de chocs (13) selon la revendication précédente, dans lequel la cavité (32) convexe forme une dépression orientée dans une direction opposée à la cavité (31) concave.
[Revendication 6] Élément absorbeur de chocs (13) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif (18) à déformation programmée comporte une zone d’amorçage (38) configurée pour permettre à la jambe de force (14) de se plier le long d’une ligne de pliage (39) délimitée par la zone d’amorçage (38).
[Revendication 7] Élément absorbeur de chocs (13) selon la revendication précédente prise en combinaison avec la revendication 4 ou 5, dans lequel la zone d’amorçage (38) est située entre la cavité (31) concave et la cavité (32) convexe.
[Revendication 8] Élément absorbeur de chocs (13) selon la revendication précédente, dans lequel la zone d’amorçage (38) comporte deux rainures (40), chaque rainure (40) étant formée au niveau d’une arête latérale (26, 27) de la jambe de force (14) formée par une zone de pliage de la paroi inférieure (23) et de l’une des parois latérales (24, 25) de la jambe de force (14).
[Revendication 9] Système (2) de renfort mécanique pour véhicule automobile (1), le système (2) de renfort mécanique comportant :
- un panneau arrière (9) ;
- un longeron latéral (3) de véhicule automobile (1), dont une extrémité arrière (7) est fixée solidairement au panneau arrière (9) ;
- un élément absorbeur de chocs (13) selon l’une quelconque des revendications précédentes, l’élément absorbeur de chocs (13) comportant des zones de fixation (41 , 44) au longeron latéral (3) et au panneau arrière (9).
[Revendication 10] Véhicule automobile (1) comportant un système (2) de renfort mécanique selon la revendication précédente j
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