FR3089471A1 - Tirant déformable pour le maintien d’une traverse inférieure de baie de pare-brise d’un véhicule automobile - Google Patents

Abstract

Tirant déformable pour le maintien d’une traverse inférieure de baie de pare-brise d’un véhicule automobile Il est divulgué un tirant déformable pour le maintien d’une traverse inférieure de baie de pare-brise d’un véhicule automobile. Le tirant déformable (200) présente des parties d’extrémité (203,204) rigides, respectivement fixées à la traverse inférieure de baie de pare-brise (301) et à un autre élément (102) de la caisse du véhicule, et une partie centrale souple (203) reliant les deux parties d’extrémité rigides. Il permet de concevoir une traverse inférieure de baie de pare-brise collapsable qui s’affaisse, en cas de choc, de manière à amortir l’impact subi par la tête d’un piéton, tout en maintenant le niveau des performances acoustiques et vibratoires. F igure pour l’abrégé : f ig ure 3

Description

Description

Titre de l'invention : Tirant déformable pour le maintien d’une traverse inférieure de baie de pare-brise d’un véhicule automobile Domaine technique

[0001] La présente invention se rapporte de manière générale au domaine de la conception des éléments de structure de la caisse des véhicules automobiles, et plus particulièrement à la problématique de la sécurité passive des véhicules automobiles en cas de choc du véhicule automobile avec un piéton.

[0002] Elle concerne un tirant déformable pour le maintien d’une traverse inférieure de baie de pare-brise collapsable d’un véhicule automobile, un ensemble d’éléments de structure de la caisse d’un véhicule comportant une telle traverse ainsi maintenue, ainsi qu’un véhicule automobile incorporant un tel ensemble.

Etat de la technique

[0003] La sécurité passive d’un véhicule automobile désigne l’ensemble des moyens qui entrent en action dans un véhicule automobile pendant un accident afin d’en minimiser la gravité pour les occupants du véhicule et/ou pour les personnes à l’extérieur du véhicule et impliquées dans l’accident.

[0004] Outre l’existence de dispositifs de sécurité spécifiques tels que, par exemple, la ceinture de sécurité, les airbags ou encore l’appuie-tête, la sécurité passive repose sur la capacité des éléments de structure d’un véhicule automobile à absorber l’énergie d’un choc lorsqu’il se produit. C’est notamment le cas pour des collisions entre le véhicule et un piéton. En cas de telle collision, la structure du véhicule doit être capable de se déformer de manière à absorber l’énergie tout au long du choc, par une déformation programmée, afin de minimiser les conséquences de l’impact pour le piéton percuté.

[0005] Ces enjeux de sécurité font l’objet d’une réglementation stricte ainsi que d’un examen détaillé par les différents programmes existants d’évaluation des performances de sécurité des véhicules. Le protocole d’homologation d’un véhicule automobile impose notamment un nombre important de tests visant à contrôler le respect de normes concernant l’amortissement d’un choc du véhicule avec les jambes, le fémur ou encore la tête d’un piéton. De la même façon, les programmes d’évaluation européens EuroNCAP (de l’anglais « European New Car Assessment Program ») et chinois ChinaNCAP (de l’anglais « China New Car Assessment Program ») incluent dans leurs évaluations des tests d’impact d’un véhicule avec les différentes parties du corps d’un piéton qui serait percuté par le véhicule.

[0006] Ces tests d’impact consistent généralement en la percussion, par un objet re produisant fidèlement le comportement de telle ou telle partie d’un corps humain, qui est lancé à une vitesse connue contre différentes zones du véhicule automobile. On parle de « tirs » pour désigner de tels tests réalisés en pratique. La décélération subie par l’objet au moment de l’impact contre le véhicule est mesurée par un accéléromètre intégré à l’objet. Cela permet de déterminer l’intensité de cet impact pour chacune des zones concernées du véhicule et/ou pour chaque partie concernée du corps humain. En particulier, c’est l’aire sous la courbe de décélération mesurée qui est comparée à différentes valeurs seuils afin de déterminer si le véhicule satisfait aux critères exigés par le protocole d’homologation et/ou peut se voir attribuer le maximum de points possible dans le cadre d’un programme d’évaluation.

[0007] Le test dit « choc piéton - tête » vise ainsi, comme son nom l’indique, le test d’un choc simulé entre la tête d’un piéton et un véhicule automobile. Jusqu’à présent, les performances associées au choc de la tête d’un piéton qui sont examinées aussi bien par le protocole d’homologation que par les programmes d’évaluation concernent uniquement le choc de la tête d’un piéton avec le capot du véhicule.

[0008] La raideur du matériau dont est réalisé le capot doit donc autoriser une déformation de celui-ci, qui engendre une décélération la plus progressive possible de la tête d’un piéton lors d’un choc avec cet élément de structure externe. Mais on doit aussi éviter qu’un élément de structure du véhicule qui est déformable en soi, puisse être empêché de se déformer convenablement lors d’un impact en raison de son agencement et/ou des autres éléments de structure environnants. L’obtention de bonnes performances en termes de sécurité passive repose donc aussi sur l’utilisation adéquate, dans la zone d’impact considérée, de pièces dites « fusibles » c’est-à-dire des pièces qui se déforment, se cassent ou s’éjectent lors d’un impact afin de ne pas offrir de point dur.

[0009] A partir de 2024, le protocole d’homologation et les programmes d’évaluation vont introduire de nouvelles exigences visant en particulier le choc de la tête d’un piéton. Des tirs simulant un tel choc devront être réalisés spécifiquement dans la zone en bas de pare-brise située, à l’avant du véhicule, à la jonction entre le capot et le pare-brise. Ces tests devront impérativement conduire à des résultats jugés admissibles pour obtenir l’homologation, ou pour obtenir le maximum de point lors d’une évaluation. Dit autrement, certains critères biomécaniques d’un choc piéton, qui jusqu’ici ont été facultatifs, deviendront vraisemblablement indispensables pour réussir le protocole d’homologation et/ou pour obtenir de bonnes notes dans le cadre des évaluations selon les programmes EuroNCAP et ChinaNCAP.

[0010] La capacité d’un véhicule automobile à amortir un choc de la tête d’un piéton dans la zone du bas de pare-brise du véhicule repose en particulier sur le fait que la traverse inférieure de baie de pare-brise (TIB), qui se situe dans cette zone, puisse s’affaisser, progressivement et sans arrêt brutal de cet affaissement, au moment d’un choc avec la tête du piéton. On parle de TIB « collapsable » dans le sens où celle-ci peut s’affaisser sous l’effet d’un impact, afin d’amortir le choc en absorbant une partie de l’énergie lors de l’impact.

[0011] Les TIB présentes sur les modèles actuels de véhicules automobiles ne sont pas « collapsables ». Elles sont en elles-mêmes rigides et sont, de plus, supportées par des pièces mécaniques de renfort qui elles-aussi sont rigides. Ces pièces prennent appui rigidement sur un élément de la caisse du véhicule pour constituer un renfort supplémentaire empêchant tout affaissement de la TIB en cas de choc. Les TIB existantes sont en effet conçues de manière à être rigides afin notamment d’offrir de bonnes performances en matière de minimisation des vibrations potentiellement transmises par la TIB depuis le compartiment moteur vers l’intérieur de l’habitacle. On dit alors qu’elles offrent une bonne prestation acoustique et vibratoire (ACV). En revanche, elles ne sont pas compatibles avec les futurs standards précités en matière de sécurité passive, qui devraient être prochainement imposés par le protocole d’homologation et/ou les programmes d’évaluation des véhicules automobiles.

[0012] Le document FR 2892019 divulgue une structure de capot qui permet au capot de s’affaisser, dans la zone arrière du capot, à la jonction avec le pare-brise, de manière à fermer le trou de séparation entre ces deux éléments et éviter ainsi d’engendrer des dégâts encore plus importants pour le piéton en cas de choc. Toutefois, l’affaissement visé est celui du capot et non celui de la traverse inférieure de baie de pare-brise. Celleci reste donc rigide et susceptible de provoquer une décélération brutale de la tête d’un piéton lors d’un impact.

Résumé de l’invention

[0013] L'invention vise à supprimer, ou du moins atténuer, tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur précités.

[0014] A cet effet, un premier aspect de l’invention propose un tirant déformable pour le maintien d’une traverse inférieure de baie de pare-brise d’un véhicule automobile, ledit tirant déformable ayant une première partie d’extrémité, une seconde partie d’extrémité et une partie centrale qui s’étend longitudinalement entre la première partie d’extrémité et la seconde partie d’extrémité, ledit tirant comprenant :

[0015] - une lame déformable s’étendant suivant la direction longitudinale du tirant, dans la partie centrale du tirant, depuis la première partie d’extrémité jusqu’à la seconde partie d’extrémité du tirant ;

[0016] - une première platine de renfort, avec une partie plane s’étendant sensiblement parallèlement à la lame au niveau de la première partie d’extrémité du tirant et avec des bords tombés par lesquels elle est reliée à la lame au niveau de la première partie d’extrémité du tirant pour former avec ladite lame un premier caisson de rigidité, ladite première platine étant adaptée pour être reliée à la traverse par la face de sa partie plane qui est opposée à la lame ;

[0017] - une seconde platine de renfort, avec une partie plane s’étendant sensiblement parallèlement à la lame au niveau de la seconde partie d’extrémité du tirant et avec des bords tombés par lesquels elle est reliée à la lame au niveau de la seconde partie d’extrémité du tirant pour former avec ladite lame un second caisson de rigidité, ladite seconde platine étant adaptée pour être reliée à un autre élément de structure de la caisse du véhicule automobile par la face de sa partie plane qui est opposée à la lame ;

[0018] dans lequel :

[0019] - les parties planes des première et seconde platines de renfort s’étendent dans deux plans respectifs distincts ; et,

[0020] - la lame est sensiblement plane dans la partie centrale du tirant, et s’étend dans un plan qui n’est pas parallèle au plan dans lequel s’étend la partie plane de l’une au moins des première et seconde platine, de manière que, lors d’un affaissement de la traverse inférieure de baie de pare-brise consécutif à un choc, le tirant déformable se plie au niveau de la jonction entre la partie d’extrémité correspondante et la partie centrale du tirant.

[0021] Grâce à l’invention, il est possible de maintenir une traverse inférieure de baie de pare-brise (TIB) d’une manière qui permet à la fois de limiter, en fonctionnement normal, la transmission des ondes acoustiques et des vibrations du moteur du véhicule à la TIB, d’une part, et d’amortir un choc par la tête d’un piéton dans la zone de cette TIB, d’autre part. L’ensemble formé par une TIB réalisée en matériau relativement souple de manière que la TIB et maintenue par des tirants déformables selon l’invention, conduit en effet à une décélération progressive de la tête d’un piéton en cas d’impact dans cette zone évitant la collision de la tête avec un élément dur et indéformable. Dit autrement, cela permet que la TIB soit collapsable.

[0022] Des modes de réalisation du tirant, pris isolément ou en combinaison, prévoient en outre que :

[0023] - la lame présente, dans la partie centrale du tirant, une zone de variation de largeur adaptée pour que, lors d’un affaissement de la traverse inférieure de baie de pare-brise consécutif à un choc, le tirant déformable se plie au niveau de ladite zone de variation de largeur de la lame ;

[0024] - la partie plane de l’une au moins des première et seconde platines de renfort comprend :

[0025] - une nervure qui s’étend suivant une direction parallèle à la direction longitudinale du tirant, depuis un bord de la platine qui est contigu à la partie centrale de la lame et sur une portion déterminée seulement de la longueur de la platine suivant ladite direction ; et,

[0026] - une zone dans le prolongement de la nervure, pour recevoir un point de soudure électrique pour la liaison du tirant avec la traverse inférieure de baie de pare-brise ou avec l’autre élément de la caisse du véhicule automobile, respectivement ;

[0027] - la lame et les platines de renfort du tirant sont réalisées dans un alliage métallique souple, et dans lequel la lame et/ou les platines de renfort du tirant ont une épaisseur de 1 millimètre environ ; et,

[0028] - la variation de la largeur de la lame centrale, dans la zone de variation de sa largeur, se fait linéairement selon la direction longitudinale de la lame, selon un profil en V allant du plus large au moins large.

[0029] L’utilisation d’un tirant selon l’invention pour maintenir la TIB d’un véhicule automobile permet de rendre la TIB collapsable pour satisfaire les futures exigences de sécurité passive relatives au choc avec la tête d’un piéton, tout en conservant le même niveau des prestations d’ACV.

[0030] C’est pourquoi, dans un second aspect, l’invention concerne également un ensemble d’éléments de structure de la caisse d’un véhicule automobile comprenant une traverse inférieure de baie de pare-brise collapsable et au moins un tirant déformable selon le premier aspect ci-dessus, pour le maintien de ladite traverse à un autre élément de structure de la caisse.

[0031] Des modes de réalisation pris isolément ou en combinaison, prévoient en outre que : [0032] - l’autre élément de structure de la caisse du véhicule automobile auquel la traverse inférieure de baie de pare-brise est maintenue par l’intermédiaire du tirant est un tablier supérieur de la caisse ;

[0033] - l’ensemble comprend en outre un collecteur d’auvent, et la position de la zone de variation de la largeur de la lame du tirant suivant la direction longitudinale de ladite lame est adaptée pour éviter, lors d’un affaissement de la traverse inférieure de baie de pare-brise consécutif à un choc, un entretoisement entre le tirant déformable et la partie supérieure du collecteur d’auvent ; et,

[0034] - la traverse inférieure de baie de pare-brise collapsable est réalisée dans un alliage métallique et présente une épaisseur inférieure à 1 millimètre, par exemple égale à 0,95 millimètre environ.

[0035] Un dernier aspect de l’invention se rapporte à un véhicule automobile comprenant au moins un ensemble d’éléments de structure selon le deuxième aspect ci-dessus.

Brève description des figures

[0036] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :

[0037] [fig.l] est une vue en perspective d’une traverse inférieure de baie de pare-brise maintenue par des pièces de support selon l’art antérieur ;

[0038] [fig.2] est une vue en perspective de modes de réalisation d’un tirant déformable selon l’invention ;

[0039] [fig.3] est une vue en perspective d’un exemple d’utilisation de tirants comme le tirant de la figure 2, pour maintenir une traverse de baie de pare-brise sur un élément de structure de caisse d’un véhicule automobile ; et,

[0040] [fig.4] est une représentation schématique des résultats d’une modélisation illustrant l’évolution, lors d’un impact avec la tête d’un piéton, de la déformation d’une TIB maintenue par un tirant déformable selon la figure 2.

Description des modes de réalisation

[0041] Dans la description de modes de réalisation qui va suivre et dans les figures des dessins annexés, les mêmes éléments ou des éléments similaires portent les mêmes références numériques aux dessins.

[0042] La figure 1 montre en perspective une traverse inférieure de baie de pare-brise (TIB) d’un véhicule automobile, qui est maintenue par des pièces de support selon l’art antérieur. Comme il a déjà été dit en introduction, cette traverse 101 est conçue de manière à être rigide afin, notamment, de ne pas transmettre les ondes acoustiques et les vibrations depuis le compartiment moteur vers l’habitacle. En conséquence, elle ne peut pas s’affaisser en cas de choc afin d’absorber l’énergie d’impact. Cette TIB rigide est supportée par des pièces mécaniques également rigides, à savoir des équerres de maintien 103 dans l’exemple représenté, qui prennent appui sur un autre élément de structure de la caisse du véhicule automobile. Plus précisément, dans l’exemple représenté, les équerres 103 prennent appui sur le tablier supérieur 102 du véhicule automobile. La TIB n’est, en effet, pas susceptible de s’affaisser sous l’effet d’un choc et ne peut donc pas amortir, le cas échéant, le choc de la tête d’un piéton qui viendrait percuter cette zone du véhicule. La conception et l’agencement de l’ensemble de ces pièces empêchent donc toute déformation de la structure du véhicule dans cette zone du véhicule, en cas de choc avec la tête d’un piéton.

[0043] La figure 2 montre en perspective des modes de réalisation d’un tirant déformable

200 selon l’invention, dont on verra ensuite qu’il permet la réalisation d’une TIB collapsable.

[0044] Dans un mode de réalisation particulier, le tirant déformable 200 comprend une lame

201 qui est réalisée dans un alliage métallique comme par exemple de l’acier souple.

L’épaisseur de la lame 201 est, par exemple, égale à 1 millimètre. Cette épaisseur relativement faible permet notamment d’obtenir localement une capacité de déformation du tirant au niveau de la lame, sur laquelle on reviendra plus loin. Cette valeur d’épaisseur est purement indicative. Dans d’autres modes de réalisation, par ailleurs, le tirant peut être réalisé en matière synthétique. Toutefois, l’utilisation d’un matériau plastique capable de supporter le processus de cataphorèse et de présenter les caractéristiques adaptées à la déformation souhaitée entraîne un coût de matières et un coût de fabrication élevés. C’est pourquoi une réalisation en alliage métallique préférable.

[0045] La lame 201 du tirant 200 a une direction longitudinale qui, à la figure 2, est orientée sensiblement suivant la verticale. En outre, les éléments supérieurs du tirant sont situés en haut et les éléments inférieurs sont situés en bas, sur la figure 2. Dans ce qui suit, les termes « vertical(e) » et « horizontal(e) », « (en) haut » et « (en) bas », « supérieur(e) », et « inférieur(e) », etc., sont utilisés en référence à cette représentation du tirant.

[0046] Le tirant déformable 200 comprend une partie centrale 203 qui est souple, et deux parties d’extrémité qui sont rigides, à savoir une partie d’extrémité supérieure 202 et une partie d’extrémité inférieure 204, respectivement. Ces parties d’extrémité 202 et 204 sont adaptées pour, et destinées à la fixation du tirant sur les éléments de structure de la caisse du véhicule que le tirant contribue à assembler et maintenir entre eux.

[0047] Dans l’exemple représenté, la partie centrale 203 du tirant 200, entre les parties d’extrémité 202 et 204, ne comprend que la lame souple 201. Cette partie centrale 203 peut donc être le seuil d’une déformation, comme il sera explicité dans ce qui suit.

[0048] La partie d’extrémité supérieure 202 du tirant déformable 200 comprend l’extrémité supérieure de la lame 201. Elle comprend aussi une platine de renfort 205 qui est par exemple sensiblement rectangulaire et s’étend dans un plan vertical, parallèlement au plan de la lame 201 dans cette partie d’extrémité 202 du tirant. La largeur de la platine 205, suivant l’horizontale, correspond sensiblement à la largeur de la lame 201 localement. La platine 205 possède par exemple des bords tombés 206, qui s’étendent longitudinalement suivant la verticale dans la configuration représentée à la figure 2. Les bords tombés 206 correspondent à une courbure ou une pliure des bords verticaux de la platine 205. Ils sont orientés suivant l’horizontale, vers la lame 201, sensiblement perpendiculairement au plan de la platine 205 et de la lame 201 dans cette partie d’extrémité 202 du tirant. Autrement dit, la courbure ou pliure des bords 206 de la platine 205 donne à cette pièce une section en forme de « U » dans un plan horizontal. La base de ce « U », qui correspond à la partie plane de la platine 205, est adaptée pour être fixée, par exemple par soudage, à un premier élément de structure du véhicule auquel le tirant 200 est fixé par son extrémité supérieure 202. A cet effet, la face de la platine 205 qui est opposée à la lame 201 face et qui est visible à la figure 2, comporte une zone 213a pour recevoir un point de soudure électrique (PSE). Les deux branches du « U », qui correspondent aux bords tombés 206 de la platine 205, sont sensiblement orthogonaux au plan de la partie plane de ladite platine 205, et orthogonaux à la lame 201 dans la partie d’extrémité supérieure 202 du tirant 200. Ainsi, dans cette partie d’extrémité supérieure du tirant 200, la lame 201 ferme le caisson formé par la partie plane de la platine 205 et ses deux bords tombés 206. La platine 205 est assemblée par soudage des extrémités des bords tombés 206 sur la lame 201 du tirant 200.

[0049] Cette forme et cet agencement de la platine 205 donnent de la rigidité à la partie d’extrémité supérieure 202 du tirant 200, pour empêcher toute déformation localement. Ainsi, la partie d’extrémité supérieures 202 du tirant 200 est adaptée pour la fixation rigide du tirant à un premier élément de structure du véhicule automobile.

[0050] Dans des modes de réalisation, la base plane de la platine 205 comporte aussi une nervure 207, qui est centrée suivant l’horizontale entre ses deux bords tombés 206, et qui s’étend verticalement vers le haut, depuis le bord inférieur de la platine 205, sur une portion déterminée de la hauteur de ladite platine suivant la verticale. La nervure 207 donne de la rigidité à la platine 205, afin de limiter sa capacité de déformation. Dans un exemple, la zone 213a prévue pour recevoir le PSE est située juste au-dessus l’extrémité supérieure de la nervure 207, dans le prolongement de ladite nervure.

[0051] La partie d’extrémité inférieure 204 du tirant déformable 200 comporte aussi une platine de renfort 208, symétriquement comparable à la platine de renfort 205 de la partie d’extrémité supérieure 202. Notamment, la platine 208 est sensiblement rectangulaire, avec des bords tombés 209 qui sont orthogonaux au plan et la zone plane platine et qui s’étendent horizontalement vers la lame 201 dans la partie d’extrémité inférieure 204 du tirant 200. Par ailleurs, la partie d’extrémité 204 du tirant 200 comporte aussi une nervure 210, centrée selon l’horizontale entre les bords tombés de la platine 208, et qui s’étend verticalement vers le bas, depuis le bord supérieur de la platine 208, sur une portion déterminée de sa hauteur. De la même manière que pour la partie supérieure 202, la face plane de la platine 208 est destinée à venir en contact avec un autre élément du véhicule auquel le tirant 200 est fixé par son extrémité inférieure 204, et comporte à cet effet une zone 213b pour recevoir un autre PSE. Cette zone 2013b peut être située juste au-dessous de l’extrémité inférieure de la nervure 2010, dans le prolongement de ladite nervure.

[0052] En résumé, l’ensemble des éléments qui forment les parties supérieure 202 et inférieure 204 du tirant déformable 200 confèrent à ces parties une rigidité, contrairement à la partie centrale 203 qui conserve le caractère souple et déformable propre à la lame 201.

[0053] Inversement, en effet, la lame 201 demeure souple dans sa partie centrale 203, c’est-à-dire entre les parties d’extrémité 202 et 204, qui s’étend longitudinalement (i.e. selon sa longueur) entre la partie d’extrémité supérieure 202 et la partie d’extrémité in férieure 204 du tirant déformable 200. Afin de conserver cette souplesse et sa totale capacité de déformation, elle ne comporte de préférence ni bords tombés, ni nervure, ni renfort.

[0054] En outre, les faces planes des platines 205 et 208 des deux parties d’extrémité 202 et 204, respectivement, s’étendent dans des plans respectifs, à savoir des plans verticaux et parallèles entre eux dans l’exemple considéré ici et représenté à la figure 2, mais distincts. La partie centrale de la lame s’étend, suivant sa direction longitudinale avec un léger angle par rapport aux plans respectifs des platines 205 et 208 des parties d’extrémité 202 et 204, respectivement, du tirant 200. Ainsi, un effort appliqué verticalement au tirant 200 via l’une ou l’autre de ses parties d’extrémité 202 et 204, a pour effet de provoquer la déformation, en particulier le flambage, de la partie centrale 203 du tirant qui est souple car elle ne comprend que la lame souple 201.

[0055] Cette conception du tirant, combinant la rigidité des parties d’extrémité 202 et 204 et la souplesse de la partie centrale 203, joue un rôle déterminant (qui sera explicité plus loin) dans le comportement du tirant en cas d’affaissement d’une TIB qu’il supporte, affaissement provoqué par exemple par un choc avec la tête d’un piéton.

[0056] Dans un mode de réalisation, la lame 201 dans la partie centrale 203 du tirant peut présenter localement une zone 211 de variation de sa largeur. Dans l’exemple non limitatif qui est représenté à la figure 2, il s’agit d’une variation linéaire selon la direction longitudinale de la lame, selon un profil en V, allant par exemple du plus large au moins large depuis la partie supérieure vers la partie inférieure de la lame 203. Le rôle de cette zone de variation de la largeur 211, qui sera explicité plus loin en référence à la figure 4, est de créer une rupture d’inertie qui permet une déformation programmée de la partie centrale 203 de la lame du tirant 201.

[0057] Pour remplir son rôle de maintien d’une TIB, le tirant déformable est fixé solidairement avec celle-ci, d’une part, et avec un autre élément de la caisse du véhicule automobile, d’autre part. Comme il a déjà été évoqué plus haut, le tirant déformable 200 est soudé à la TIB par sa partie d’extrémité supérieure 202, et à un second élément de structure du châssis du véhicule automobile par sa partie d’extrémité inférieure 204. Dans un mode de réalisation particulier, ce second élément de structure est le tablier supérieur 102 du châssis du véhicule automobile.

[0058] Dans un mode de réalisation particulier, la fixation du tirant déformable 200 avec la traverse inférieure de baie de pare-brise et avec un autre élément de structure du châssis du véhicule automobile, est obtenue par deux points de soudure électrique (PSE). Ces deux PSE sont situés respectivement sur la partie plane de la platine 205 de la partie d’extrémité supérieure 202 (au niveau de la zone 213a) et sur la partie plane de la platine 208 partie d’extrémité inférieure (au niveau de la zone 213b), au-dessus ou au-dessous, respectivement, des nervures 207 et 210, respectivement, des platines

205 et 208, respectivement. De telles fixations en un seul point permettent de localiser ce point dans une zone particulièrement renforcée (grâce à la nervure). Ceci permet d’éviter que les fixations ne se rompent lors d’un impact et permet de mieux maîtriser l’endroit où la (ou les) déformation(s) du tirant se produiront le cas échéant. Alternativement, il peut s’agir d’une fixation par vis ou boulon, ou par tout autre moyen de fixation adapté.

[0059] La figure 3 montre un exemple d’utilisation de tirants conformes au tirant 200 de la figure 2. Plus spécifiquement, la figure illustre un mode de réalisation d’un ensemble d’éléments de structure du châssis d’un véhicule automobile qui comprend une traverse inférieure de baie de pare-brise 301 et trois tirants déformables 200 qui maintiennent cette TIB. Les tirants maintiennent la TIB à un autre élément de structure du châssis du véhicule, par exemple au tablier supérieur 102 dans l’exemple représenté. Cet élément sépare le compartiment moteur de l’habitacle du véhicule. A la figure 3, la TIB et ses tirants de maintien sont vus depuis le compartiment moteur.

[0060] La TIB est conçue de manière à être déformable en soi, en raison d’une faible épaisseur. Dans un exemple, la TIB est réalisée en alliage métallique, par exemple en acier, et possède une épaisseur réduite à environ 1 mm, par exemple 0,95 mm, afin de lui conférer une bonne capacité de flexion. Les renforts de la TIB sont également réduits au strict nécessaire pour garantir une bonne flexibilité de la TIB en cas de choc avec la tête d’un piéton. D’une manière générale, la géométrie de la TIB est telle qu’elle peut, en elle-même, s’affaisser et ne pas créer de point dur, tout en étant favorable au respect des contraintes de filtration acoustique et vibratoire (dites contraintes ACV).

[0061] Les tirants 200 ont pour fonction de maintenir la TIB en évitant qu’elle ne transmette des vibrations du moteur vers l’habitacle. Les tirants sont agencés du côté du compartiment moteur. Le fait que les tirants soient eux-aussi déformables permet d’obtenir une souplesse de la liaison entre la TIB et le tablier supérieur 102. La TIB ainsi conçue et maintenue devient ainsi collapsable, ce qui permettra d’homologuer les véhicules lorsque les nouvelles exigences de sécurité passive entreront en vigueur.

[0062] En résumé, grâce à sa conception souple et à son maintien par les tirants déformables proposés, la TIB peut avantageusement non seulement s’affaisser sous l’effet d’un impact de manière à amortir le choc mais elle est aussi maintenue suffisamment fermement pour permettre de limiter la transmission vers l’habitacle des ondes acoustiques et des vibrations en provenance du moteur du véhicule. L’utilisation d’un tel ensemble n’entraîne donc aucune nuisance acoustique ou vibratoire supplémentaire par rapport à l’art antérieur dans lequel la TIB est rigide et non déformable.

[0063] L’homme du métier appréciera que le nombre de tirants déformables utilisés, comme leur disposition et leur répartition le long de la TIB, peuvent être choisis afin d’optimiser le compromis entre le maintien de la TIB par les tirants qui garantit le respect des contraintes d’ACV d’une part, et l’effet d’amortissement d’un choc avec la tête d’un piéton dans la zone de la TIB, d’autre part, selon les spécificités propres à chaque application.

[0064] En référence à la figure 4, il va maintenant être décrit une séquence d’images illustrant la déformation en fonction du temps d’une TIB maintenue par un tirant déformable selon la figure 2 au moment d’un impact avec la tête d’un piéton. Ces images correspondent aux résultats obtenus à partir d’une méthode de calcul par éléments finis permettant de modéliser le comportement des différentes pièces mécaniques impliquées, sous l’effet d’un tel impact.

[0065] Les quatre images montrées à la figure 4illustrent l’évolution chronologique de l’état de chaque élément, respectivement à l’instant initial (0 millisecondes) c’est-à-dire au moment précis où se produit l’impact de la tête d’un piéton avec la zone de la TIB, puis respectivement à 6, 10 et 20 millisecondes (ms) après cet impact. Cette évolution chronologique se fait dans l’ordre indiqué par les flèches 307 à la figure 4.

[0066] A l’instant t = 0 (en haut et à gauche de la figure 4), la tête d’un piéton 303 vient percuter le pare-brise 302 soutenu par la traverse inférieure de baie de pare-brise 301 qui est elle-même maintenue par le tirant déformable 200 visible à la figure. La disposition des parties d’extrémité rigides et de la partie centrale souple du tirant, le fait que les parties supérieure et inférieure soient situées dans deux plans distincts parallèles entre eux, entraînent une première déformation du tirant. Et le fait que la lame centrale du tirant présente localement une zone de variation de sa largeur entraîne une seconde déformation programmée du tirant, avec une pliure de la lame 201 en un endroit spécifique suivant sa direction longitudinale. En effet, comme l’illustrent les images àt = 6msetàt = 10 ms respectivement, la partie centrale 203 de la lame 201 du tirant déformable 200 se plie, premièrement, au niveau de la jonction 212 et entre sa partie d’extrémité supérieure 202 et cette partie centrale 203, deuxièmement, au niveau de la zone 211 de variation de la largeur de la lame 201 sous l’effet du choc avec la tête du piéton.

[0067] L’homme du métier appréciera que ce sont les variations de la rigidité du tirant à la jonction entre la partie d’extrémité supérieure et la zone centrale du tirant d’une part, et à la zone de variation de largeur de la lame dans la partie centrale du tirant, d’autre part, qui permettent d’anticiper les endroits précis où le tirant se plie et donc la façon dont il se déforme. On parle ainsi de rupture d’inertie entre ces différentes parties du tirant. Dans l’exemple représenté, la zone 211 de variation de la largeur de la lame 201 dans la partie centrale 203 du tirant 200, se situe aux deux tiers de la longueur de la lame en partant de sa partie d’extrémité inférieure, dans la moitié supérieure de la partie centrale du tirant. C’est la variation de rigidité procurée par la variation de la largeur de la lame 201 au niveau de la zone 211 qui entraîne la pliure de la lame dans cette zone précisément. Cela étant, l’homme du métier appréciera que la position de cette zone peut être changée pour programmer la déformation du tirant en l’adaptant à l’espace réel dans lequel il doit être installé, afin d’éviter que sa déformation soit limitée par le contact avec un élément structure environnant du châssis du véhicule, ou par un des équipements du véhicule présents dans la compartiment moteur.

[0068] L’homme du métier appréciera aussi que la TIB utilisée dans ce contexte est une TIB elle-même conçue de manière à être suffisamment souple pour pouvoir s’écraser en réponse à l’impact. Dans un mode de réalisation, la TIB est réalisée dans un acier de 0,95 millimètres d’épaisseur, ce qui est suffisamment faible pour autoriser sa déformation. A la figure 4, l’affaissement de la TIB est visible dès l’instant t = 6 ms, et s’accentue à t = 10 ms puis encore à t = 20 ms. Ainsi, grâce aux effet combinés de l’écrasement de la TIB sur elle-même et de la déformation du tirant permettant l’affaissement de la TIB, il est possible de progressivement décélérer la tête qui subit l’impact contre la TIB.

[0069] En outre, l’homme du métier saura adapter le tirant déformable pour éviter, lors d’un affaissement de la traverse inférieure de baie de pare-brise, un entretoisement entre le tirant déformable et un autre élément de structure du châssis du véhicule automobile. Un tel entretoisement peut en effet se produire, par exemple, entre le tirant déformable et la partie supérieure d’un collecteur d’auvent 306 du châssis. Cet élément de la structure de caisse du véhicule a pour fonction, comme l’homme du métier ne l’ignore pas, de collecter et d’évacuer les eaux de pluie qui ruissèlent du pare-brise. Dit autrement, les dimensions et la forme du tirant sont adaptée pour éviter que, lors de sa déformation consécutive à un affaissement de la TIB, une partie du tirant ne vienne prendre appui sur la partie supérieure du collecteur d’auvent, ce qui pourrait stopper sa déformation. Ceci permet de garantir la libre déformation de la TIB et ainsi d’éviter que la tête d’un piéton, dans sa phase de décélération, vienne rencontrer un élément dur indéformable qui provoquerait une décélération brutale, et donc potentiellement un traumatisme important audit piéton. Ce résultat peut être obtenu, notamment, grâce à un choix de la longueur de la partie centrale 203 du tirant et à un positionnement adapté de la zone 211 de variation de la largeur de cette lame 201 dans la partie centrale 203 du tirant (voir figure 2). Bien entendu, plusieurs zones de variation de la largeur de la lame comme la zone 211 de la figure 2 peuvent être prévues pour obtenir des scenarii de déformation plus complexes, en fonction des spécificités propres à chaque cas d’utilisation.

[0070] Le dimensionnement de tirants conforme à des modes de réalisation tels que décrits dans ce qui précède permet de proposer une TIB collapsable pour supporter le choc dit « piéton-tête » mais également pour satisfaire les contraintes ACV. En effet, la fixation de la TIB par ces tirants permet d’améliorer l’acoustique dans la zone de bas de parebrise et apporte une certaine raideur en torsion, qui réduit la transmission des phénomènes vibratoires.

[0071] La présente invention a été décrite et illustrée dans la présente description détaillée et dans les figures des dessins annexés, dans des formes de réalisation possibles. La présente invention ne se limite pas, toutefois, aux formes de réalisation présentées. D’autres variantes et modes de réalisation peuvent être déduits et mis en œuvre par la personne du métier à la lecture de la présente description et des dessins annexés.

[0072] Dans les revendications, le terme comprendre ou comporter n’exclut pas d’autres éléments ou d’autres étapes. Un seul processeur ou plusieurs autres unités peuvent être utilisées pour mettre en œuvre l’invention. Les différentes caractéristiques présentées et/ou revendiquées peuvent être avantageusement combinées. Leur présence dans la description ou dans des revendications dépendantes différentes, n’excluent pas cette possibilité. Les signes de référence ne sauraient être compris comme limitant la portée de l’invention.

Claims (1)

1. [Revendication 1] [Revendication 2]

   Revendications

   Tirant déformable (200) pour le maintien d’une traverse inférieure de baie de pare-brise (301) d’un véhicule automobile, ledit tirant déformable ayant une première partie d’extrémité (202), une seconde partie d’extrémité (204) et une partie centrale (203) qui s’étend longitudinalement entre la première partie d’extrémité (202) et la seconde partie d’extrémité (204), ledit tirant comprenant :

   - une lame déformable (201) s’étendant suivant la direction longitudinale du tirant, dans la partie centrale (203) du tirant, depuis la première partie d’extrémité (202) jusqu’à la seconde partie d’extrémité (204) du tirant ;

   - une première platine de renfort (205), avec une partie plane s’étendant sensiblement parallèlement à la lame au niveau de la première partie d’extrémité du tirant et avec des bords tombés (206) par lesquels elle est reliée à la lame au niveau de la première partie d’extrémité du tirant pour former avec ladite lame un premier caisson de rigidité, ladite première platine étant adaptée pour être reliée à la traverse par la face de sa partie plane qui est opposée à la lame ;

   - une seconde platine de renfort (208), avec une partie plane s’étendant sensiblement parallèlement à la lame au niveau de la seconde partie d’extrémité du tirant et avec des bords tombés (209) par lesquels elle est reliée à la lame au niveau de la seconde partie d’extrémité du tirant pour former avec ladite lame un second caisson de rigidité, ladite seconde platine étant adaptée pour être reliée à un autre élément de structure (102) de la caisse du véhicule automobile par la face de sa partie plane qui est opposée à la lame ;

   dans lequel :

   - les parties planes des première et seconde platines de renfort (205,208) s’étendent dans deux plans respectifs distincts ; et,

   - la lame (201) est sensiblement plane dans la partie centrale (203) du tirant, et s’étend dans un plan qui n’est pas parallèle au plan dans lequel s’étend la partie plane de l’une (205) au moins des première et seconde platine, de manière que, lors d’un affaissement de la traverse inférieure de baie de pare-brise (301) consécutif à un choc, le tirant déformable se plie au niveau de la jonction (212) entre la partie d’extrémité (202) correspondante et la partie centrale (203) du tirant.

   Tirant déformable selon la revendication 1, dans lequel la lame présente,

   dans la partie centrale (203) du tirant, une zone de variation de largeur (211) adaptée pour que, lors d’un affaissement de la traverse inférieure de baie de pare-brise consécutif à un choc, le tirant déformable se plie au niveau de ladite zone de variation de largeur de la lame. [Revendication 3] Tirant déformable selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel la partie plane de l’une au moins des première et seconde platines de renfort (205,208) comprend : - une nervure (207,210) qui s’étend suivant une direction parallèle à la direction longitudinale du tirant, depuis un bord de la platine qui est contigu à la partie centrale (203) de la lame (201) et sur une portion déterminée seulement de la longueur de la platine suivant ladite direction ; et, - une zone (213a,213b) dans le prolongement de la nervure (207,210), pour recevoir un point de soudure électrique pour la liaison du tirant avec la traverse inférieure de baie de pare-brise ou avec l’autre élément de la caisse du véhicule automobile, respectivement. [Revendication 4] Tirant déformable selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la lame et les platines de renfort du tirant sont réalisées dans un alliage métallique souple, et dans lequel la lame et/ou les platines de renfort du tirant ont une épaisseur de 1 millimètre environ. [Revendication 5] Tirant déformable selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel la variation de la largeur de la lame centrale, dans la zone de variation de sa largeur, se fait linéairement selon la direction longitudinale de la lame, selon un profil en V allant du plus large au moins large. [Revendication 6] Ensemble d’éléments de structure de la caisse d’un véhicule automobile comprenant une traverse inférieure de baie de pare-brise (301) collapsable et au moins un tirant déformable (200) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5 pour le maintien de ladite traverse à un autre élément de structure (102) de la caisse. [Revendication 7] Ensemble d’éléments de structure selon la revendication 6, dans lequel l’autre élément de structure de la caisse du véhicule automobile auquel la traverse inférieure de baie de pare-brise est maintenue par l’intermédiaire du tirant est un tablier supérieur de la caisse. [Revendication 8] Ensemble d’éléments de structure selon l’une quelconque des revendications 6 et 7, comprenant en outre un collecteur d’auvent (306), et dans lequel la position de la zone (211) de variation de la largeur de la lame du tirant suivant la direction longitudinale de ladite lame est

   [Revendication 9] [Revendication 10] adaptée pour éviter, lors d’un affaissement de la traverse inférieure de baie de pare-brise consécutif à un choc, un entretoisement entre le tirant déformable et la partie supérieure du collecteur d’auvent.

   Ensemble d’éléments de structure selon l’une quelconque des revendications 6 à 8, dans lequel la traverse inférieure de baie de pare-brise (301) collapsable est réalisée dans un alliage métallique et présente une épaisseur inférieure à 1 millimètre, par exemple égale à 0,95 millimètre environ.

   Véhicule automobile comprenant au moins un ensemble d’éléments de structure selon l’une quelconque des revendications 6 à 9.