Brevet FR2496209A1 — publié le 19820618

- 1 - 2496209 Absorbeur d'énergie utilisable en particulier comme pare-chocs de véhicule automobile. La présente invention concerne les dispositifs absorbeurs d'énergie constitués par une poutre tubulaire nervurée, en une ma- tière présentant une certaine élasticité, par exemple en matière plastique. Les dispositifs absorbeurs d'énergie, notamment ceux destinés à pallier les effets de collisions de véhicules automobiles doivent à la fois être relativement compacts et pouvoir être soumis à des efforts importants dans des conditions d'emploi contraignantes. Les dispositifs réalisés jusqu'à présent restent imparfaits, étant loin d'atteindre le niveau souhaitable. La présente invention a pour objet un dispositif absorbeur d'énergie qui est du type précédemment décrit mais dont les perfor- mances très améliorées se situent nettement au dessus du niveau ha- bituellement atteint par les dispositifs faisant appel à l'art connu. L'absorbeur d'énergie selon l'invention est caractérisé en ce qu'il présente un évidement central de section transversale fermée, en forme de diabolo, et deux cavités latérales symétriques qui sont disposées de part et d'autre du col de l'évidement central et débou- chent à l'extérieur de la poutre par des ouvertures ménagées sur deux faces opposées parallèles de cette poutre. Quand un effort est exercé au niveau d'une des deux autres faces de la poutre, la section de cette dernière se déforme et la largeur du col diminue. Dans cette phase de déformation, la souples- se de la poutre est relativement grande. Puis, lorsque les deux pa- rois du col sont venues au contact l'une de l'autre, l'arc-boutement qui en résulte entraîne une augmentation de la rigidité de la poutre. Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, les ca- vités latérales sont séparées de l'évidement central par deux voiles convergents, à convexités opposées, et la largeur des ouvertures par lesquelles les cavités débouchent à l'extérieur est déterminée de façon que les deux parois du col de l'étranglement central viennent au contact l'une de l'autre avant que les bords opposés des ouvertu- res se rencontrent. Dans la deuxième phase de la déformation de la poutre, les voi- les arc-boutés l'un sur l'autre dans leur zone de contact travail- lent au flambage et les cavités latérales se resserrent. La largeur - 2 - 2496209 des ouvertures diminue et leurs bords opposés finissent par se ren- contrer. La section de la poutre devient alors pratiquement indé- formable. 1 L'épaisseur des voiles est, de préférence, sensiblement constante. Leur partie médiane peut comporter un insert de renfort. L'absorbeur d'énergie selon l'invention est particulièrement utilisable comme pare-choc de véhicule automobile. Lorsque, par suite d'un impact, la section du pare-choc s'est déformée jusqu'à ce que les bords opposés des ouvertures latérales se soient ren- contrées, le pare-choc peut continuer à absorber de l'énergie par flexion entre ses appuis. Par ailleurs, si un impact se produit au droit d'un appui du pare-choc, celui-ci ne peut fléchir; mais l'é- nergie de l'impact est absorbée par la déformation de la section du parechoc. On a décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation d'un pare-choc de véhicule automobile réalisé selon l'invention, avec référence au dessin annexé dans lequel: La Figure 1 est une vue en plan du pare-choc monté sur un véhicule; La Figure 2 en est une vue en coupe transversale, à plus urande échelle, suivant II-II de la Fig. 1. Les Figures 3 et 4 sont des vues semblables à la Figure 2, mais illustrant les phases de déformation successives de la section du pare-choc, lors d'un impact. La Figure 5 est un diagramme montrant le déplacement de la face extérieure du pare-choc en fonction de la force appliquée. A la Figure 1, on voit en 1 un pare-choc qui est fixé à l'avant ou à l'arrière de la carrosserie 2 d'un véhicule automobile, par l'intermédiaire de supports 3, au droit des longerons 4 du vé- hicule. Le pare-choc 1 est constitué par une poutre tubulaire en caoutchouc ou en matière plastique dont le contour général extérieur est sensiblement rectangulaire. Cette poutre présente un évidement central 5, de section fermée en forme de diabolo, à col arrondi, dont l'axe est perpendiculaire aux faces la et lb de la poutre, celle-ci étant respectivement la face extérieure du pare-choc et sa face fixée aux supports 3. De part et d'autre du col 6 de l'évidement 5 sont ménagées deux cavités latérales symétriques 7 qui débouchent à l'extérieur 3 - 2496209 par l'intermédiaire d'ouverztures 8 prévues sur les deux autres faces lc et id de la poutre 1. Les voiles convergents 9, à convexi- té opposée, qui séparent l'évidement central 5 des cavités latéra- les 7 ont une épaisseur constante de sorte que les cavités 7 ont une section sensiblement triangulaire. Chacune des ouvertures 8 a une largeur supérieure à la largeur du col 6; elle est inférieure à la largeur maximale des cavités 7 de manière à former des retom- bées opposées 10 et 10'. Les voiles 9 sont renforcés par un mat en fibres de verres 11, dans leur partie médiane avoisinant le col 6 de l'évidement central 5. Lorsqu'un effort F est exercé sur la face la, la face lb étant supposée fixe, la poutre se déforme facilement en présentant une élasticité d'amortissement importante, jusqu'à ce que les voi- les 9 soient venus au contact l'un de l'autre, au niveau du col 6. (Fig. 3). Si l'effort augmente encore davantage, les voiles 9 arc- boutés l'un sur l'autre travaillent au flambage jusqu'à ce que cha- cune des retombées 10 vienne au contact de la retombée 10' qui lui fait face (Fig. 4); pendant cette phase de déformation, l'élastici- té de la poutre est beaucoup plus faible. Quand les retombées 10 et 10' sont en contact la section de la poutre devient très rigide. La courbe 12 de la Figure 5 montre en fonction de l'effort F le déplacement d de la face la du pare-choc qui résulte de la déformation de la section de la poutre. En même temps que la section du pare-choc se déforme, ce- lui-ci fléchit entre ses appuis 3. La courbe 13 montre le déplacement de la face la du pare-choc qui résulte de ce fléchissement et la courbe 14 montre le déplacement total de cette face la. A partir du moment o les retombées 10 et 10' sont au contact, le pare-choc ne travaille plus qu'en flexion pure entre ses appuis 3. Il va de soi que la présente invention ne doit pas être considérée comme limitée au mode de réalisation décrit et représen- té, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes. - 4 - 2.496209 REVENDICATIONS 1. - Absorbeur d'énergie, utilisable en particulier comme pare-chocs de véhicule automobile et constitué par une poutre tubu- laire nervurée, en une matière présentant une certaine élasticité-, par exemple en matière plastique, caractérisé en ce qu'il présente un évidement central de section transversale fermée, en forme de diabolo, et deux cavités latérales symétriques qui sont disposées de part et d'autre du col de l'évidement central et débouchent à l'extérieur de la poutre par des ouvertures ménagées sur deux faces opposées parallèles de cette poutre. 2. - Absorbeur d'énergie selon la revendication 1, caractérisé en ce que les cavités latérales sont séparées de l'évidement central par deux voiles convergents, à convexités opposées, et en ce que la largeur des ouvertures par lesquelles les cavités débouchent à l'extérieur, est déterminée de façon que les deux parois du col de l'étranglement central viennent au contact l'un de l'autre avant que les bords opposés des ouvertures se rencontrent. 3. - Absorbeur d'énergie selon la revendication 2,-caractéri- sé en ce que l'épaisseur des voiles est sensiblement constante. 4. - Absorbeur d'énergie selon la revendication 2 ou 3, carac- térisé en ce que la partie médiane des voiles comporte un insert de renfort. 5. - Absorbeur selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'insert de renfort est constitué par un mat en fibres de verre. 6. - Absorbeur d'énergie selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la largeur des ouvertures est inférieure à la largeur maximale des cavités latérales. 7. - Absorbeur d'énergie selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le contour général de la poutre est sensible- ment rectangulaire.