TITRE : DISPOSITIF DE CONVOYAGE DE FLUIDE DÉFORMABLE EN CAS DE CHOC, POUR UN VÉHICULE TERRESTRE

Domaine technique de l’invention

La présente invention revendique la priorité de la demande française 2200642 déposée le 25 janvier 2022, dont le contenu (texte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence.

L’invention concerne les véhicules terrestres, et plus précisément certains dispositifs de convoyage de fluide qui sont destinés à équiper des véhicules terrestres dans une zone susceptible d’être heurtée par un piéton.

Etat de la technique

Certains véhicules terrestres, généralement de type automobile, comprennent une zone susceptible d’être heurtée par un piéton et dans laquelle est installé au moins un dispositif de convoyage de fluide comprenant une pièce de convoyage munie d’une face d’entrée propre à recevoir un fluide (gaz ou liquide) et une face de sortie propre à délivrer ce fluide. Dans ce qui suit et ce qui précède le mot « convoyage » signifie permettre à un fluide d’aller de la face d’entrée, située à un endroit (dit amont), à la face de sortie, située à un autre endroit (dit aval), en étant guidé de façon étanche.

Par exemple, cette zone peut être située au voisinage d’une traverse (ou poutre) supérieure avant située sous le capot avant, faisant partie d’une façade avant d’un véhicule et à laquelle est/sont solidarisé(s) fixement un ou plusieurs dispositif(s) de convoyage de fluide. Dans ce cas, chaque dispositif de convoyage de fluide peut, par exemple, être destiné à alimenter en fluide au moins un équipement du véhicule, tel qu’un radiateur ou un moteur thermique.

Les réglementations en matière de choc qui concernent les véhicules terrestres, et en particulier les véhicules automobiles, sont de plus en plus contraignantes pour les équipements ou dispositifs qui sont situés dans une zone susceptible d’être heurtée par un piéton, de manière à renforcer la sécurité de ce dernier. On notera que ces réglementations concernent aussi bien les équipements ou dispositifs dits techniques du fait qu’ils assurent dans leur véhicule au moins une fonction technique que les équipements ou dispositifs qui participent au style de leur véhicule.

Certaines de ces réglementations requièrent que l’équipement ou dispositif concerné s’enfonce ou se déforme lors d’un choc avec une partie d’un piéton (telle que la jambe ou la tête), si possible en absorbant une partie de l’énergie du choc. Cela est d’autant plus requis que l’environnement de l’équipement ou du dispositif est plus rigide, et donc cela contraint à concevoir des équipements ou dispositifs qui doivent être suffisamment rigides pour conserver leur forme en l’absence de choc et suffisamment déformables en présence d’un choc.

Une solution a été proposée pour conférer une capacité de déformation à certains équipements ou dispositifs techniques. Il s’agit de définir des trous traversants ou ajourages qui les affaiblissent localement. Mais une telle solution est inapplicable dans le cas d’un dispositif de convoyage de fluide, puisque ce dernier doit demeurer parfaitement étanche de sa face d’entrée à sa face de sortie, et doit généralement suivre un parcours bien défini et donc également contraignant.

L’invention a donc notamment pour but d’améliorer la situation pour augmenter la protection des piétons.

Présentation de l’invention

Elle propose notamment à cet effet un dispositif de convoyage de fluide, destiné à équiper un véhicule terrestre dans une zone qui est susceptible d’être heurtée par un piéton, et comprenant une pièce de convoyage munie d’une face d’entrée propre à recevoir un fluide et une face de sortie propre à délivrer ce fluide.

Ce dispositif de convoyage de fluide se caractérise par le fait que sa pièce de convoyage comprend :

- un squelette réalisé dans un premier matériau rigide et comprenant des première et seconde parties d’extrémité, délimitant respectivement les faces d’entrée et de sortie et reliées entre elles par une partie intermédiaire, et au moins une zone d’affaiblissement propre à permettre la déformation de la pièce de convoyage lorsque cette dernière est heurtée par un piéton, et - des parois latérales réalisées dans un second matériau et solidarisées fixement au squelette de façon étanche au fluide afin de participer avec la partie intermédiaire au convoyage du fluide entre les première et seconde parties d’extrémité.

Ainsi, la rigidité du squelette permet à la pièce de convoyage d’être suffisamment rigide pour supporter son poids en conservant sa forme générale en l’absence de choc et de disposer d’interfaces de fixation résistantes, et le second matériau et chaque zone d’affaiblissement permettent à la pièce de convoyage d’être suffisamment déformable lors d’un choc avec un piéton pour renforcer la sécurité de ce dernier.

Le dispositif de convoyage de fluide selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment :

- l’une au moins des première et seconde parties d’extrémité peut comprendre une zone d’affaiblissement ;

- en présence de la première option, la première partie d’extrémité peut avoir une forme générale de cadre destiné à être installé dans le véhicule dans un premier plan sensiblement horizontal, et peut comprendre une première zone d’affaiblissement permettant une déformation dans ce premier plan ;

- également en présence de la première option, la seconde partie d’extrémité peut avoir une forme générale de cadre destiné à être installé dans le véhicule dans un second plan sensiblement vertical, et peut comprendre une seconde zone d’affaiblissement permettant une déformation dans ce second plan ;

- chaque zone d’affaiblissement peut être définie par une réduction locale d’épaisseur de matériau ;

- la partie intermédiaire du squelette peut comprendre deux sous-parties latérales parallèles entre elles et joignant chacune entre eux des bords des première et seconde parties d’extrémité. Dans ce cas, la pièce de convoyage peut comprendre, d’une part, une première paroi latérale solidarisée fixement et de façon étanche à des premiers bords de ces sous-parties latérales et aux première et seconde parties d’extrémité, et, d’autre part, une seconde paroi latérale solidarisée fixement et de façon étanche à des seconds bords des sous-parties latérales, opposés aux premiers bords, et aux première et seconde parties d’extrémité ;

- le premier matériau peut être du polypropylène (ou PP) ;

- le second matériau peut être de l’éthylène-propylène (ou EPDM).

L’invention propose également un véhicule terrestre, éventuellement de type automobile, et comprenant une zone qui est susceptible d’être heurtée par un piéton et qui comprend au moins un dispositif de convoyage de fluide du type de celui présenté ci-avant.

Par exemple, ce véhicule terrestre peut comprendre une façade avant comportant une traverse supérieure avant à laquelle est solidarisé fixement chaque dispositif de convoyage de fluide.

Brève description des figures

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés (obtenus en CAO/DAO (« Conception Assistée par Ordinateur/Dessin Assisté par Ordinateur »)), sur lesquels :

[Fig.1 ] illustre schématiquement, dans une vue en perspective du côté avant, un exemple de traverse supérieure avant d’une façade avant d’un véhicule terrestre à laquelle sont solidarisés fixement deux exemples de réalisation différents de dispositif de convoyage de fluide selon l’invention,

[Fig.2] illustre schématiquement, dans une vue en perspective du côté avant, le premier dispositif de convoyage de fluide de la [Fig.1], avant sa solidarisation à la traverse supérieure avant,

[Fig.3] illustre schématiquement, dans une vue en perspective du côté avant, les éléments constituant le premier dispositif de convoyage de fluide de la [Fig.2], avant qu’ils ne soient assemblés les uns aux autres, et

[Fig.4] illustre schématiquement, dans une vue en coupe dans un plan longitudinal et vertical, le premier dispositif de convoyage de fluide de la [Fig.2],

Description détaillée de l’invention

L’invention a notamment pour but de proposer un dispositif de convoyage de fluide DCm déformable et destiné à équiper un véhicule terrestre dans une zone susceptible d’être heurtée par un piéton.

Dans ce qui suit, on considère, à titre d’exemple non limitatif, que chaque dispositif de convoyage de fluide DCm est destiné à être solidarisé fixement à une traverse supérieure avant TS d’une façade avant d’un véhicule terrestre. Cette traverse supérieure avant TS est destinée à être installée transversalement dans le véhicule (c’est-à-dire suivant la direction transversale Y). Mais l’invention n’est pas limitée à cette application. En effet, un dispositif de convoyage de fluide DCm selon l’invention peut être installé en toute zone d’un véhicule terrestre susceptible d’être heurtée par un piéton.

Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d’exemple non limitatif, que chaque dispositif de convoyage de fluide DCm est destiné à convoyer un gaz (et plus précisément de l’air). Par exemple, chaque dispositif de convoyage de fluide DCm peut alimenter en air un radiateur ou un moteur thermique d’un véhicule terrestre. Mais un dispositif de convoyage de fluide DCm peut aussi convoyer un liquide.

De plus, on considère dans ce qui suit, à titre d’exemple non limitatif, que le véhicule terrestre est de type automobile. Il s’agit par exemple d’une voiture. Mais l’invention n’est pas limitée à ce type de véhicule terrestre. Elle concerne en effet tout véhicule terrestre comprenant au moins une zone susceptible d’être heurtée par un piéton.

Sur les figures 1 à 4 la direction X est la direction longitudinale du véhicule, laquelle est parallèle aux côtés latéraux comportant les portières latérales, la direction Y est la direction transversale du véhicule, laquelle est perpendiculaire à la direction longitudinale X, et la direction Z est la direction verticale du véhicule, laquelle est perpendiculaire aux directions longitudinale X et transversale Y.

On a schématiquement illustré sur la figure 1 un exemple de traverse supérieure avant TS destinée à faire partie d’une façade avant d’un véhicule terrestre et à laquelle sont solidarisés fixement deux exemples de réalisation différents de dispositif de convoyage de fluide DCm (m = 1 ou 2) selon l’invention. On notera qu’une telle traverse supérieure avant TS sert aussi généralement de point d’ancrage pour un pare-chocs (ou bouclier) avant de son véhicule terrestre.

Comme illustré sur les figures 1 à 4, un dispositif de convoyage de fluide DCm, selon l’invention, comprend au moins une pièce de convoyage PC destinée à équiper un véhicule terrestre dans une zone qui est susceptible d’être heurtée par un piéton (ici sous le capot avant). La forme de la pièce de convoyage PC dépend notamment du parcours bien défini qu’elle doit suivre dans le véhicule terrestre et/ou du fluide qu’elle doit convoyer et/ou des équipements auxquels elle doit être couplée.

Comme illustré sur les figures 1 à 3, la pièce de convoyage PC comprend un squelette SQ, des parois latérales PLj, et au moins une zone d’affaiblissement ZAk propre à permettre sa déformation lorsqu’elle est heurtée par un piéton.

Le squelette SQ est réalisé dans un premier matériau rigide et comprend des première PE1 et seconde PE2 parties d’extrémité, opposées entre elles, et une partie intermédiaire PI.

La première partie d’extrémité PE1 du squelette SQ délimite une face d’entrée FE qui est propre à recevoir un fluide (ici de l’air). Elle définit ici une interface de fixation pour la solidarisation à un équipement du véhicule terrestre (bien que cela ne soit pas obligatoire).

La seconde partie d’extrémité PE2 du squelette SQ délimite une face de sortie FS qui est propre à délivrer le fluide ayant pénétré par la face d’entrée FE. Elle définit ici une autre interface de fixation pour la solidarisation à un autre équipement du véhicule terrestre (bien que cela ne soit pas obligatoire).

La partie intermédiaire PI du squelette SQ relie entre elles les première PE1 et seconde PE2 parties d’extrémité.

Les parois latérales PLj sont réalisées dans un second matériau, différent du premier matériau (et préférentiellement moins rigide), et sont solidarisées fixement au squelette SQ de façon étanche au fluide afin de participer avec la partie intermédiaire PI au convoyage du fluide entre les première PE1 et seconde PE2 parties d’extrémité. On notera que l’on entend ici par « paroi latérale PLj » un élément continûment plein de manière à définir une surface interne sur laquelle l’air peut glisser.

On comprendra que chaque zone d’affaiblissement ZAk ne peut pas être un trou traversant (ou ajourage) ou un ensemble de trous traversants (ou d’ajourages), puisque la pièce de convoyage PC assure un convoyage étanche du fluide entre ses faces d’entrée FE et de sortie FS. Par exemple, et comme illustré non limitativement sur la figure 4, chaque zone d’affaiblissement ZAk peut être définie par une réduction locale de l’épaisseur de matériau. En d’autres termes, chaque zone d’affaiblissement ZAk constitue ici une zone de moindre épaisseur favorisant la déformation ou la casse.

Grâce à l’invention, la rigidité du squelette SQ (résultant de son premier matériau) permet à la pièce de convoyage PC d’être suffisamment rigide pour supporter son poids en conservant sa forme générale en l’absence de choc et de disposer d’interfaces de fixation résistantes, et le second matériau et chaque zone d’affaiblissement ZAk permettent à la pièce de convoyage PC d’être suffisamment déformable lors d’un choc avec un piéton pour renforcer la sécurité de ce dernier. Cela est particulièrement avantageux lorsque l’environnement du dispositif de convoyage de fluide DCm est rigide, car cela peut permettre l’absorption d’une partie de l’énergie du choc.

Par ailleurs, on peut désormais utiliser le même premier matériau (voire le même squelette SQ) pour différents modèles de véhicule terrestre, ou différentes déclinaisons d’un même modèle de véhicule terrestre, et éventuellement faire varier le second matériau et/ou la forme des parois latérales PLj en fonction des réglementations en matière de choc et/ou de l’environnement du dispositif de convoyage de fluide DCm. A titre d’exemple, si pour un modèle de véhicule terrestre ou une déclinaison d’un modèle de véhicule terrestre le second matériau est estimé trop souple ou trop rigide on pourra ajuster sa rigidité en fonction des besoins. La variation de rigidité (ou souplesse) du second matériau peut résulter du type du second matériau utilisé et/ou de l’épaisseur de second matériau utilisée.

Par exemple, le premier matériau peut être du polypropylène (ou PP).

Egalement par exemple, le second matériau peut être de l’éthylène-propylène (ou EPDM). Egalement par exemple, et comme illustré non limitativement sur les figures 1 à 4, l’une au moins des première PE1 et seconde PE2 parties d’extrémité peut comprendre une zone d’affaiblissement ZAk.

Il est important de noter que l’extension d’une zone d’affaiblissement ZAk peut être plus ou moins grande, et que l’emplacement d’une zone d’affaiblissement ZAk peut être variable. Cela dépend en effet du résultat souhaité lors d’un choc, voire selon l’intensité du choc. Par exemple, une zone d’affaiblissement ZAk peut permettre une déformation locale (et éventuellement partielle) lors d’un choc d’une faible intensité et une casse locale (et éventuellement partielle) lors d’un choc d’une forte intensité.

Dans l’exemple illustré non limitativement sur les figures 1 à 4, la première partie d’extrémité PE1 a une forme générale de cadre destiné à être installé dans le véhicule dans un premier plan sensiblement horizontal. La face d’entrée FE est donc ici sensiblement horizontale une fois le dispositif de convoyage DCm installé dans le véhicule. On entend ici par « sensiblement horizontal » le fait d’être parallèle au plan horizontal XY à +/- 10°.

De plus, la première partie d’extrémité PE1 comprend une première zone d’affaiblissement ZA1 (k = 1 ) qui permet une déformation dans ce premier plan. Ainsi, en cas de choc d’un piéton sur l’extrémité avant du véhicule, et donc au moins partiellement suivant la direction longitudinale X, la pièce de convoyage PC va se déformer suivant la direction longitudinale X (voire se casser dans le premier plan) au niveau de sa première partie d’extrémité PE1 , et possiblement au niveau d’au moins une partie latérale PLj.

On notera que dans l’exemple illustré non limitativement sur les figures 1 à 4 la première zone d’affaiblissement ZA1 fait l’intégralité du tour (dans le premier plan) du premier cadre que constitue la première partie d’extrémité PE1. Mais dans une variante de réalisation non illustrée la première zone d’affaiblissement ZA1 pourrait s’étendre sur une ou plusieurs sous-parties de ce tour.

Dans l’exemple illustré non limitativement sur les figures 1 à 4, la seconde partie d’extrémité PE2 a une forme générale de cadre destiné à être installé dans le véhicule dans un second plan sensiblement vertical. La face de sortie FS est donc ici sensiblement verticale et transversale une fois le dispositif de convoyage DCm installé dans le véhicule. On entend ici par « sensiblement vertical » le fait d’être parallèle au plan vertical YZ à +/- 10°.

De plus, la seconde partie d’extrémité PE2 comprend une seconde zone d’affaiblissement ZA2 (k = 2) qui permet une déformation dans ce second plan. Ainsi, en cas de choc d’un piéton sur la partie du capot avant du véhicule située au-dessus de la pièce de convoyage PC, et donc au moins partiellement suivant la direction verticale Z, la pièce de convoyage PC va se déformer suivant la direction verticale Z (voire se casser dans le second plan) au niveau de sa seconde partie d’extrémité PE2, et possiblement au niveau d’au moins une partie latérale PLj.

On notera que dans l’exemple illustré non limitativement sur les figures 1 à 4 la seconde zone d’affaiblissement ZA2 fait l’intégralité du tour (dans le second plan) du second cadre que constitue la seconde partie d’extrémité PE2. Mais dans une variante de réalisation non illustrée la seconde zone d’affaiblissement ZA2 pourrait s’étendre sur une ou plusieurs sous-parties de ce tour.

Mais dans des variantes de réalisation non illustrées, seule la première partie d’extrémité PE1 pourrait comprendre une première zone d’affaiblissement ZA1 , ou seule la seconde partie d’extrémité PE2 pourrait comprendre une seconde zone d’affaiblissement ZA2, ou seule la partie intermédiaire PI pourrait comprendre une zone d’affaiblissement ZAk, ou encore l’une au moins des première PE1 et seconde PE2 parties d’extrémité pourrait comprendre une zone d’affaiblissement ZAk et la partie intermédiaire PI pourrait aussi comprendre une zone d’affaiblissement ZAk.

Egalement par exemple, et comme illustré non limitativement sur les figures 1 à 3, la partie intermédiaire PI peut comprendre deux sous-parties latérales SPn (n = 1 ou 2) parallèles entre elles et joignant chacune entre eux des bords BPn des première PE1 et seconde PE2 parties d’extrémité. Plus précisément, la première sous-partie latérale SP1 (n = 1 ) assure la jonction rigide entre des premiers bords BP1 des première PE1 et seconde PE2 parties d’extrémité, ici situés sur un côté gauche, et la seconde sous-partie latérale SP2 (n = 2) assure la jonction rigide entre des seconds bords BP2 des première PE1 et seconde PE2 parties d’extrémité, ici situés sur un côté droit.

De plus, la pièce de convoyage PC comprend des première PL1 (j = 1 ) et seconde PL2 (j = 2) parois latérales. La première paroi latérale PL1 est solidarisée fixement et de façon étanche à des premiers bords BS1 des sous- parties latérales SPn et aux première PE1 et seconde PE2 parties d’extrémité. La seconde paroi latérale PL2 est solidarisée fixement et de façon étanche à des seconds bords BS2 des sous-parties latérales SPn, opposés aux premiers bords BS1 , et aux première PE1 et seconde PE2 parties d’extrémité.

Ici, chacune des deux sous-parties latérales SPn s’étend généralement dans un plan sensiblement vertical et longitudinal une fois le dispositif de convoyage DCm installé dans le véhicule. On entend ici par « sensiblement vertical et longitudinal » le fait d’être parallèle au plan vertical et longitudinal XZ à +/- 10°. Par conséquent, chaque premier bord BS1 est un bord supérieur auquel est solidarisé fixement et de façon étanche un bord latéral inférieur de la première paroi latérale PL1 (dite supérieure), et chaque second bord BS2 est un bord inférieur auquel est solidarisé fixement et de façon étanche un bord latéral supérieur de la seconde paroi latérale PL2 (dite inférieure).

On notera également que chaque pièce de convoyage PC peut être réalisée par une technique de bi-injection dans au moins un moule adapté à cet effet. Par exemple une première injection de premier matériau dans une première sous-partie du moule permet de réaliser le squelette SQ, et une seconde injection de second matériau dans au moins une seconde sous-partie du moule permet de réaliser les parties latérales PLj, ces dernières (PLj) se retrouvant alors solidarisées fixement et de façon étanche au squelette SQ par surmoulage. Mais dans une variante de réalisation, chaque pièce de convoyage PC pourrait être constituée d’un squelette SQ et de parties latérales PLj rapportées de façon étanche sur le squelette SQ, par exemple par collage ou soudage.