COOPERER AVEC LA JANTE D’UNE ROUE

La présente invention concerne le domaine des équipements de sécurité passive d’un véhicule. Elle se situe plus particulièrement dans le domaine de la protection contre les chocs latéraux des véhicules automobiles de type hybride ou électrique.

Les véhicules automobiles de type électrique comprennent uniquement un moteur électrique. Les véhicules automobiles de type hybride comprennent un moteur thermique en plus d’un moteur électrique. Les deux moteurs fonctionnent simultanément ou alternativement de manière à réduire la puissance totale consommée par le véhicule. La batterie de propulsion du moteur électrique est de forme générale parallélépipédique, et est logée en partie arrière du véhicule, dans le coffre ou sous la caisse. Généralement, la batterie de propulsion alimentant le moteur électrique s’étend au moins partiellement sous les sièges passagers arrière, entre les lieux d’implantation des roues arrière, et selon la direction transversale du véhicule.

Lorsque le véhicule est soumis à un choc latéral de type poteau au niveau d’une de ses roues arrière, ladite roue aura tendance à pivoter et à s’enfoncer en direction de l’axe médian du véhicule jusqu’à entrer en contact avec le longeronnet. Cette configuration de choc est illustrée schématiquement en figure 1. Il a été constaté que c’est l’entretoisement entre la jante 5 et le longeronnet 3 qui souvent va stopper l’intrusion de la roue dans le véhicule. Le longeronnet 3 et le reste de la structure sont alors sollicités pour absorber le choc par déformation. Malheureusement, le déplacement de la roue en direction de l’axe médian entraîne avec elle le déplacement d’autres éléments du véhicule. Par exemple, il entraîne un déplacement du bras de suspension 7 sur lequel est montée la jante 5 de la roue. Par conséquent, le dispositif de suspension fixé audit bras de suspension 7 est également déplacé et la coupelle inférieure 9 recevant le ressort de suspension peut entrer en contact avec la coque de la batterie 1 1 . Cela peut entraîner une déformation de ladite coque, la destruction de l’étanchéité de la batterie 1 1 , même une perforation de celle-ci. Dans un tel cas, il y a un risque d’électrocution ou de brûlures chimiques pour les passagers.

Il existe à l’heure actuelle peu de dispositifs de protection des batteries de véhicule contre les chocs latéraux, il serait intéressant de pouvoir protéger la batterie d’un véhicule hybride ou électrique lors d’un choc poteau au niveau des roues arrière d’un véhicule.

Il serait intéressant de pouvoir offrir un niveau de protection supérieur à la batterie d’un véhicule hybride ou électrique lors d’un choc latéral de type poteau dans la partie arrière du véhicule, tout en assurant une implantation facile d’une telle solution de protection au sein de la caisse dudit véhicule qui n’alourdit pas les étapes de conception du véhicule.

L’invention a pour objectif d’apporter une solution aux problèmes rencontrés dans l’art antérieur en proposant un nouveau véhicule offrant une protection des éléments placés entre les deux roues d’un même train contre le déplacement d’une desdites roues en direction de l’axe médian du véhicule lors d’une collision de type choc poteau au niveau de ladite roue.

A cet effet et selon un premier aspect, l’invention a pour objet un véhicule automobile comprenant au moins une roue présentant une jante placée en regard d’un élément de structure de véhicule selon la direction transversale dudit véhicule, le véhicule étant remarquable en ce qu’il comprend en outre au moins un dispositif d’entretoisement agencé entre ladite jante et ledit élément de structure.

Comme on l’aura compris à la lecture de la définition qui vient d’en être donnée, le dispositif d’entretoisement a un rôle de protection lors d’un choc latéral de type poteau centré sur l’une des roues du véhicule qui entraîne une déformation du train et l’endommagement des éléments situés à proximité de la roue, soit de manière directe, soit de manière indirecte par déplacement d’éléments fixés sur ledit train. Le positionnement du dispositif d’entretoisement entre la jante et un élément de structure permet un blocage plus rapide de la roue selon la direction Y du véhicule durant la cinématique de choc. Il permet également de limiter l’enfoncement de la roue. Ainsi, lors de la cinématique de déformation de caisse engendrée par la roue impactée, celle-ci viendra plus rapidement en contact avec la structure de véhicule limitant la course d’intrusion des éléments montés sur le train de roues qui sont susceptibles d’affecter l’intégrité d’éléments pouvant mettre en danger la sécurité des passagers, tels qu’une batterie ou un réservoir de carburant. Ainsi, le dispositif d’entretoisement fait office de « cale » entre la jante et les éléments de structure de caisse adjacents. Une telle configuration est très avantageuse en ce que le dispositif est très facile à monter lors de la conception du véhicule, de préférence tout à la fin de la production.

Selon un mode de réalisation de l’invention, le véhicule comprend une paire de roues arrière, et est remarquable en ce qu’au moins un dispositif d’entretoisement est agencé entre la jante d’une roue arrière et le longeronnet correspondant à l’élément de structure positionné en regard de ladite jante. De préférence, le véhicule est de type hybride ou électrique et comprend une batterie agencée pour être disposée au moins en partie entre les roues arrière. Lorsqu’il s’agit d’un véhicule de type hybride ou électrique, dans le cas d’un choc poteau dans la partie arrière du véhicule, le train arrière peut se déformer entraînant ainsi le déplacement d’autres éléments fixés sur dessus, lesdits éléments risquant d’entrer en collision avec la batterie. Le dispositif d’entretoisement est donc un dispositif de protection de la batterie. Dans le cas d’un véhicule à motorisation thermique, le dispositif d’entretoisement peut être un dispositif de protection d’un réservoir à carburant.

Selon l’invention, au moins un dispositif d’entretoisement fait partie de l’élément de structure ou est fixé sur ledit élément de structure. De manière alternative ou complémentaire, au moins un dispositif d’entretoisement est venu de matière avec le pare-boue ou est fixé sur le pare- boue. Plusieurs dispositifs d’entretoisement peuvent être combinés pour former un ensemble montrant l’épaisseur désirée.

Selon un premier mode de réalisation, au moins un dispositif d’entretoisement se présente sous la forme d’un bloc fixé sur ledit élément de structure. De préférence, la fixation s’effectue par vissage, par griffage, par clippage ou par collage.

Selon un deuxième mode de réalisation, le véhicule étant doté d’au moins un pare-boue, ledit pare-boue comprenant un corps dont une paroi latérale est disposée en regard de l’élément de structure et présente une face interne et une face externe, le véhicule est remarquable en ce qu’au moins un dispositif d’entretoisement est un bloc fixé sur ou venu de matière avec la paroi latérale du pare-boue et est agencé pour s’étendre depuis sa face interne et/ou sa face externe.

Dans les premier et deuxième modes de réalisation, le dispositif d’entretoisement se présente sous la forme d’un bloc constitué d’un corps plein ou d’un bloc cloisonné comportant un réseau de cloisons internes formées par un réseau de nervures orientées pour s’étendre selon la direction transversale du véhicule.

De manière alternative ou complémentaire, le dispositif d’entretoisement est confectionné en un matériau composite comprenant une matrice thermoplastique chargée en fibres.

Selon un troisième mode de réalisation, un dispositif d’entretoisement est formé par un relief sur la face de l’élément de structure disposée en regard de la jante, ledit relief s’étendant vers ladite jante selon la direction transversale dudit véhicule. De préférence, le relief est obtenu par emboutissage ou par moulage.

Selon un quatrième mode de réalisation, le dispositif d’entretoisement est fixé à l’élément de structure et se présente sous la forme d’un profilé formant un corps creux avec ledit élément de structure. Dans ce mode de réalisation, le dispositif d’entretoisement est avantageusement en métal, par exemple en acier ou en aluminium. De préférence, un bloc de mousse en polyuréthane est inséré à l’intérieur dudit corps creux. Selon cette configuration, le dispositif d’entretoisement est confectionné en métal. Selon l’invention, il est possible de combiner les différents modes de réalisation de toutes les façons possibles. Un exemple de combinaison peut être l’emploi d’un dispositif d’entretoisement formé par corps creux selon le quatrième mode de réalisation avec un dispositif d’entretoisement fixé sur le pare-boue selon le deuxième mode de réalisation. Un autre exemple de combinaison comprend deux dispositifs d’entretoisement selon les premier et deuxième modes de réalisation se superposant au moins partiellement selon la direction transversale du véhicule. Selon encore un autre exemple, l’homme du métier peut combiner le premier et le troisième mode de réalisation, ou encore les premier, deuxième et troisième modes de réalisation.

Quel que soit le mode de réalisation choisi, le véhicule comprenant en outre un amortisseur dont une coupelle inférieure de ressort est agencée en regard d’un élément à protéger, le véhicule est remarquable en ce que l’espacement entre au moins un dispositif d’entretoisement et la jante de roue est inférieur ou égal à l’espacement entre la coupelle inférieure et l’élément à protéger. De préférence, l’élément à protéger est une batterie. Grâce à cette différence de jeu entre lesdites pièces du véhicule, la roue est bloquée lors d’un choc latéral de type poteau sans que l’étanchéité de l’élément à protéger, tel qu’un réservoir à carburant ou une batterie, soit endommagé de manière indirecte, c’est-à-dire par la coupelle inférieure de ressort d’un amortisseur.

Selon un deuxième aspect, l’invention concerne un longeronnet ou un brancard avant de section transversale en L pour véhicule automobile selon le premier aspect de l’invention, ledit longeronnet ou ledit brancard avant comprend une face destinée à être placée au moins en partie en regard d’une jante de roue et s’étendant selon la direction verticale, ledit longeronnet ou ledit brancard avant étant remarquable en ce que ladite face présente un relief s’étendant en direction de ladite jante selon la direction transversale dudit véhicule et placé au moins en partie en regard de ladite jante. De préférence, ledit relief est obtenu par emboutissage ou par moulage.

Selon un troisième aspect, l’invention concerne un longeronnet ou un brancard avant pour véhicule automobile selon le premier aspect de l’invention, ledit longeronnet ou ledit brancard avant comprenant une face destinée à être placée au moins en partie en regard d’une jante de roue et s’étendant selon la direction verticale, ledit longeronnet ou ledit brancard avant étant remarquable en ce qu’un dispositif d’entretoisement est fixé sur ladite face et se présente sous la forme d’un profilé formant un corps creux avec celle-ci. De préférence, un bloc de mousse en polyuréthane est inséré à l’intérieur dudit corps creux.

Selon un quatrième aspect, l’invention concerne un pare-boue pour véhicule automobile selon le premier aspect de l’invention, le pare-boue comprenant un corps dont une paroi latérale est destinée à être disposée en regard d’un élément de structure choisi parmi un longeronnet ou un brancard avant, la paroi latérale présentant une face interne et une face externe, ledit pare- boue étant remarquable en ce qu’il comprend au moins un dispositif d’entretoisement fixé ou venu de matière avec ladite paroi latérale et s’étendant depuis la face interne et/ou la face externe.

L’invention sera bien comprise et d’autres aspects et avantages apparaîtront clairement à la lecture de la description qui suit, donnée à titre d’exemple en référence aux planches de dessin annexées sur lesquelles :

La figure 1 illustre la cinématique d’un choc latéral de type poteau d’une roue arrière dans un véhicule selon l’art antérieur.

La figure 2 illustre un exemple de réalisation d’un véhicule selon l’invention.

Les figures 3 et 4 représentent un élément de structure sur lequel est fixé un dispositif d’entretoisement selon l’invention.

Les figures 5 et 6 illustrent des exemples de réalisation d’un pare-boue et d’un élément de structure choisi parmi un longeronnet ou un brancard avant selon l’invention.

Les figures 7 et 8 illustrent des exemples de réalisation d’un élément de structure choisi parmi un longeronnet ou un brancard avant selon l’invention.

Dans la description qui suit, le terme « comprendre » est synonyme de « inclure » et n’est pas limitatif en ce qu’il autorise la présence d’autres éléments dans le véhicule auquel il se rapporte. Il est entendu que le terme « comprendre » inclut les termes « consister en ». Les termes « inférieur », « supérieur », « avant » et « arrière » s’entendront par rapport à l’orientation générale du véhicule. « Inférieur » désignera une proximité au sol plus importante que « supérieur » selon l’axe vertical. Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires.

La figure 1 ayant été commentée en partie introductive, on se référera à présent à la figure 2 montrant un véhicule 1 automobile selon l’invention. Le véhicule 1 comprend au moins une roue présentant une jante 5 placée en regard d’un élément de structure 3 de véhicule selon la direction transversale dudit véhicule. Le véhicule 1 est remarquable en ce qu’il comprend en outre au moins un dispositif d’entretoisement 13 agencé entre ladite jante 5 et ledit élément de structure 3.

Par la suite, les figures seront commentées par rapport aux roues arrière d’un véhicule, et l’élément de structure considéré est un longeronnet. Néanmoins, l’homme du métier adaptera facilement l’enseignement technique du présent mémoire à la mise en place d’un dispositif d’entretoisement agencé entre la jante d’une roue avant et un brancard avant disposé en regard.

Dans l’exemple de réalisation illustré, le véhicule comprend une paire de roues arrière (une seule desdites roues est représentée), et au moins un dispositif d’entretoisement 13 est agencé entre la jante 5 d’une roue arrière et le longeronnet 3 correspondant à l’élément de structure positionné en regard de ladite jante 5. Néanmoins, de manière alternative ou complémentaire, l’élément de structure peut être un brancard avant. Le dispositif d’entretoisement est alors associé à une roue avant du véhicule. Un véhicule selon l’invention peut présenter des dispositifs d’entretoisement soit au niveau des roues avant ou au niveau des roues arrière ou au niveau à la fois des roues avant et des roues arrière.

Le véhicule selon l’invention peut présenter tout type de motorisation, thermique, hybride ou électrique. Néanmoins, l’invention présentera un avantage particulier pour les véhicules de type hybride ou électrique comprenant une batterie agencée pour être disposée au moins en partie entre les roues arrière. Le dispositif d’entretoisement 13 forme alors un dispositif de protection passive de la batterie 1 1 de propulsion.

Sur la figure 2, un dispositif d’entretoisement 13 est fixé sur de l’élément de structure 3 du véhicule 1 (ici, un longeronnet). Néanmoins, dans d’autres modes de réalisation de l’invention, il est possible qu’au moins un dispositif d’entretoisement fasse partie de l’élément de structure. De manière alternative ou complémentaire, au moins un dispositif d’entretoisement est venu de matière avec le pare-boue ou y est fixé. Plusieurs dispositifs d’entretoisement peuvent être combinés pour former un ensemble montrant une épaisseur donnée. Par exemple, il est possible d’envisager d’associer un relief montré par l’élément de structure et un dispositif d’entretoisement venu de matière sur le pare-boue en regard dudit élément.

Les figures 3 et 4 illustrent un premier mode de réalisation de l’invention dans lequel, le dispositif d’entretoisement 13 se présente sous la forme d’un bloc fixé sur ledit élément de structure 3. La fixation peut se faire par tout moyen. De préférence, la fixation s’effectue par vissage, par griffage, par clippage ou par collage. Alternativement, la fixation peut s’effectuer par aimantation. L’homme du métier trouvera sans peine un mode de fixation dudit dispositif sur ledit élément de structure.

Selon la figure 3, le dispositif d’entretoisement 13 se présente sous la forme d’un bloc cloisonné comportant un réseau de cloisons internes formées par un réseau de nervures orientées pour s’étendre selon la direction transversale du véhicule. De préférence, la structure interne est en nid d’abeille. La fixation d’un tel dispositif peut s’effectuer à l’aide de griffes mécaniques 15. De préférence, un dispositif est fixé audit élément de structure 3 par au moins deux griffes 15.

Selon la figure 4, le dispositif d’entretoisement 13 se présente sous la forme d’un bloc plein et est fixé par vissage. De préférence, le système vis-écrou est placé sur au moins une oreille 17 de fixation s’étendant depuis un des côtés du dispositif d’entretoisement 13 et prenant appui contre une des faces de l’élément de structure 3.

Il est entendu qu’il est possible de concevoir un dispositif d’entretoisement se présentant sous la forme d’un bloc cloisonné et doté d’oreilles 17 de fixation pour une fixation par vissage.

Le dispositif d’entretoisement 13 est destiné à être placée dans une zone préalablement vide de matière afin de permettre à la roue de se bloquer plus rapidement contre l’élément de structure en regard de la jante en cas de collision latérale de type poteau. Le ou les dispositifs d’entretoisement doivent présenter une certaine résistance et ne pas s’écraser sous l’effort résultant du choc.

Les dispositifs d’entretoisement 13 selon l’invention peuvent être réalisés en matériau composite thermoplastique ou thermodurcissable. Une mise en oeuvre préférée de l’invention privilégiera l’utilisation de matrices thermoplastiques qui présentent des limites au délaminage et à la rupture plus élevées que les résines thermodurcissables. La matrice polymère thermoplastique sera avantageusement sélectionnée parmi un ou plusieurs matériaux choisis entre le polypropylène (PP), le polyphtalamide (PPA), le polyétheréthercétone (PEEK), polysulfure de phénylène (PPS), le polyamide-imide (PAI), le polyétherimide (PEI), le polyarylamide (PAA), ou le polyamide (PA) tel que, par exemple, du polyamide 6 (PA 6 ou polycaprolactame) ou du polyamide 6.6 (PA 6.6 ou polyhexaméthylène adipamide). La matrice utilisée peut être renforcée avec des fibres, par exemple des fibres de verre ou des fibres de carbone.

Alternativement, les dispositifs d’entretoisement 13 peuvent être réalisés en métal, par exemple en acier ou en aluminium.

Lorsqu’il se présente sous la forme d’un bloc cloisonné, le dispositif d’entretoisement 13 peut être en métal ou en matériau composite. Lorsqu’il se présente sous la forme d’un bloc plein, il est avantageusement formé en matériau composite afin de ne pas alourdir trop le véhicule.

Selon un deuxième mode de réalisation illustré sur les figures 5 et 6, le véhicule étant doté d’au moins un pare-boue 19, ledit pare-boue 19 comprend un corps dont une paroi latérale est disposée en regard de l’élément de structure 3 et qui présente une face interne et une face externe. Un pare-boue est un dispositif, généralement en matériau thermoplastique, qui sépare l’intérieur de la structure d’un véhicule de l’espace extérieur, et qui est destiné à recevoir une roue. L’une des fonctions d’un pare-boue est, comme son nom l’indique, d’empêcher la boue qui vient se coller contre la roue d’un véhicule d’être projetée sur la structure métallique interne du véhicule. Les pare-boue remplissent également une fonction d’atténuation des bruits et contribuent à l’isolation acoustique de l’habitacle du véhicule. Ici, les termes « interne » et « externe » s’entendront par rapport à la courbure générale du pare- boue. La surface interne de la paroi du pare-boue est disposée en regard de la roue.

Avantageusement, au moins un dispositif d’entretoisement 13 est un bloc fixé sur ou venu de matière avec la paroi latérale du pare-boue 19 et agencé pour s’étendre depuis sa face interne et/ou depuis sa face externe. En effet, en particulier lorsque le dispositif d’entretoisement 13 est venu de matière avec la paroi latérale, il peut être traversant, c’est-à-dire qu’il s’étend de part et d’autre de la paroi latérale du dispositif pare-boue. Sur la figure 5, le dispositif d’entretoisement 13 est fixé sur la face externe de la paroi latérale du pare-boue 19. Sur la figure 6, le dispositif d’entretoisement 13 est fixé sur la face interne de la paroi latérale du pare- boue 19.

De même, le dispositif d’entretoisement 13, lorsqu’il est fixé ou venu de matière avec un pare- boue 19, peut se présenter sous la forme d’un bloc plein ou d’un bloc cloisonné comportant un réseau de cloisons internes participant à la rigidité de la pièce. Il peut être en métal ou en matériau composite, le matériau composite pouvant être comme décrit plus haut. Lorsqu’il est fixé sur le pare-boue, il est fixé par tout moyen. Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, le ou les dispositifs d’entretoisement 13 selon l’invention sont en matériau thermoplastique et sont venus de matière avec le pare-boue 19. L’homme du métier réalisera sans peine un tel pare-boue présentant un dispositif d’entretoisement sur au moins une de ses faces formant un renflement, par exemple par moulage ou par co-moulage.

Selon un troisième mode de réalisation illustré en figure 7, un dispositif d’entretoisement 13 est formé par un relief sur la face de l’élément de structure 3 disposée en regard de la jante (non représentée), ledit relief s’étendant vers ladite jante selon la direction transversale dudit véhicule, donc s’étendant perpendiculairement à la face sur laquelle il est formé. De préférence, ledit relief est obtenu par emboutissage ou par moulage. Une telle configuration est avantageuse en ce que, lors de la conception du véhicule, il n’y a plus besoin d’effectuer une étape supplémentaire de montage pour ajouter une pièce additionnelle, ledit relief faisant office de dispositif d’entretoisement 13.

Selon un quatrième mode de réalisation illustré en figure 8, le dispositif d’entretoisement 13 est fixé à l’élément de structure 3 et se présente sous la forme d’un profilé formant un corps creux avec ledit élément de structure 3. La fixation s’effectue par collage, par soudage ou par vissage. De préférence, la fixation s’effectue par soudage durant l’étape de ferrage du véhicule.

Dans ce mode de réalisation, le dispositif d’entretoisement est avantageusement en métal, par exemple en acier ou en aluminium afin de montrer une résistance suffisante. La rigidité de l’ensemble est éventuellement complétée par l’insertion d’un bloc de mousse en polyuréthane, à l’intérieur dudit corps creux. Dans un tel cas, la mousse est avantageusement choisie pour être dense et présente donc à cet effet une densité d’au moins 80 g/l. Alternativement, il est possible d’insérer un bloc cloisonné dans ledit corps creux.

En revenant à la figure 2 on notera que, quel que soit le mode de réalisation choisi, le véhicule comprenant en outre un amortisseur dont une coupelle inférieure 9 de ressort est agencée en regard d’un élément à protéger 11 (ici une batterie), le véhicule est remarquable en ce que l’espacement entre au moins un dispositif d’entretoisement 13 et la jante 5 de roue est inférieur ou égal à l’espacement entre la coupelle inférieure 9 et l’élément à protéger 11. Grâce à cette différence de jeu entre lesdites pièces du véhicule, la roue est bloquée lors d’un choc latéral de type poteau sans que l’étanchéité de l’élément à protéger 1 1 , tel qu’un réservoir de carburant ou une batterie, soit endommagé de manière indirecte par la coupelle inférieure 9 de ressort d’un amortisseur.