Brevet FR2636024A1 — publié le 19900309

L'invention a pour objet un dispositif de sécurité pour une automobile, destiné à assurer la protection des passagers en cas de collisions affectant le côté du véhicule. Dans les collisions qui affectent le côté d'un véhicule, les passagers peuvent être grièvement blessés du fait de la conception des parties latérales des véhicules qui, pour des raisons d'encombrement, ne possèdent des zones déformables qu'assez réduites. C'est surtout par la pénétration de l'objet heurtant dans l'habitacle que les passagers sont exposés à des risques de blessures graves. Aussi, afin de protéger les passagers, faut-il opposer une plus grande résistance à la pénétration de l'objet heurtant. Il est généralement déjà connu d'intégrer, à cette fin, des poutrelles résistant à la flexion ou des rails de sécurité dans les parties latérales de la carrosserie des véhicules., Le document européen EP-A-1 02 35 635 décrit un dispositif de sécurité o l'énergie d'impact de l'objet heurtant est absorbée principalement par le longeron de porte. En règle générale, celui-ci possède une rigidité assez élevée qui lui permet de limiter considérablement la profondeur de pénétration d'un objet heurtant le véhicule. Depuis le document DE-OS-31 51 861, l'on connaît un dispositif dans lequel les portières du véhicule sont conçues de telle façon qu'en cas de collision latérale, le longeron de porte qui, du fait de sa fonction porteuse, est hautement résistant aux déformations transversales, contribue dans une très large mesure à absorber l'énergie de l'impact. Le document DE-PS-31 11 045 décrit un dispositif de sécurité dans lequel un système de sangles de traction répercute l'énergie de l'impact aux éléments amortisseurs du véhicule, o cette énergie peut être absorbée. Le but du système de sangles de traction consiste à assurer la fonction d'un dispositif de protec- tion contre l'impact sans qu'il soit nécessaire de disposer dans les parties latérales du véhicule des poutrelles rigides et des zones déformables destinées à absorber l'énergie. Devant cet état de choses, le but de l'inven- tion est d'augmenter encore la protection des passagers d'un véhicule en cas de collision affectant le côté du véhicule. Ce but est atteint grâce au fait qu'une pièce de la carrosserie, faisant partie du côté du véhicule et résistant aux déformations, recevant l'énergie de l'impact, s'appuie sur une structure de poutrelles pouvant être reliée à la carrosserie, cette structure de poutrelles étant hautement résistante aux déformations essentiellement dans le sens transversal du véhicule. Des variantes pratiques de l'invention découlent des sous-revendications. Selon l'invention, la protection des passagers du véhicule en cas de collision latérale est améliorée par le fait qu'une pièce de la carrosserie, résistant aux déformations, qui est destinée à recevoir l'énergie de l'impact, est supportée par une structure de poutrelles reliée à la carrosserie, cette structure de poutrelles possédant une très grande résistance aux déformations dirigées transversalement par rapport au sens de marche du véhicule. Ainsi, un véhicule heurtant latéralement la voiture est freiné par une très forte résistance aux déformations. La pièce de la carrosserie latérale du véhicule qui, en cas de collision, reçoit l'impact, ainsi que les zones de la carrosserie qui absorbent le choc, sont alors conçues de façon suffisamment rigide pour que l'objet heurtant ne pénètre que très peu à l'intérieur de l'habita- cle et qu'il soit déformé lui-même aussi fortement que possible. La pièce de la carrosserie du côté du véhicule peut être une portière ou un longeron de porte relié à des longerons de la carrosserie. Cependant, il est également concevable de prévoir un verrouillage entre portière et longeron de porte, de manière à obtenir une répartition de l'énergie de l'impact sur une plus grande zone de la carrosserie du côté concerné du véhicule. De préférence, la structure de poutrelles est constituée d'au moins un treillis de poutrelles, résistant au flambage, qui est disposé essentiellement dans le sens transversal par rapport au sens de marche et, dans la mesure du possible, au niveau du point d'application de la résultante de la force de l'impact. Un tel treillis de poutrelles peut être intégré dans le plancher de la carrosserie et/ou dans les sièges des passagers du véhicule. Dans le cas d'une réalisation particulièrement avantageuse de l'invention, le dispositif de sécurité est réalisé de telle façon que l'énergie de l'impact soit transmise du côté heurté du véhicule, par la pièce de carrosserie résistante à la déformation, aux parties de la carrosserie du côté opposé du véhicule, par l'intermédiaire de deux sièges disposés côte à côte dans le sens de la marche et pourvus chacun d'un treillis de poutrelles résistant au flambage. Un élément résistant a la défor- mation est placé entre les treillis rigides de poutrelles des deux sièges de telle manière qu'en cas de collision affectant le côté du véhicule, la distance entre les deux sièges ne puisse pas diminuer de façon significative. De cette façon, toute la structure de poutrelles se compose de trois éléments résistant au flambage, qui forment une chaîne et permettent ainsi de supporter la force de l'impact. L'avantage d'une telle disposition est que le véhicule heurtant peut être freiné efficacement. Les passagers assis côte à côte dans le véhicule sont maintenus à distance grâce à l'élément résistant à la déformation, situé entre les deux sièges - de préférence un renforcement du tunnel central du plancher de la carrosserie - et ne peuvent pas se blesser mutuellement. On énumérera ci-après des caractéristiques de conception qui permettent d'obtenir avantageusement la transmission de la force de l'impact, par la pièce de carrosserie, depuis le côté heurté du véhicule, à un treillis rigide de poutrelles intégré dans les sièges du véhicule. Une importance particulière revient à la conception d'une portière d'automobile, qui est formée essentiellement d'une section inférieure, résistante à la déformation, et d'une section supérieure. Les dessins annexés illustrent, à titre d'exemple, une réalisation avantageuse du dispositif objet de l'invention, destiné à augmenter la sécurité des passagers en cas de collision latérale. Sur les dessins: - la figure 1 représente schématiquement une collision latérale entre deux véhicules; et - la figure 2 représente une vue en coupe transversale du véhicule heurté pourvu d'un dispositif de sécurité réalisé selon l'invention. Sur les dessins, des composants identiques portent des références identiques. Sur la figure 1, un véhicule heurtant 1, représenté schématiquement, heurte frontalement 1E côté du véhicule 2 équipé d'un dispositif de sécurité. Le véhicule 2 équipé d'un dispositif de sécurité comporte des longerons 3.1, 3.2, qui font partie intégrante de la carrosserie du véhicule 2 équipé d'un dispositif de sécurité et sont essentiellement résistants à la flexion. Les références 4.1, 4.2 désignent des portières munies de sections résistantes aux déformations, entre lesquelles sont disposés des sièges 5.1, 5.2, comportant des treillis rigides 6.1, 6.2. Un élément 7 résistant à la déformation est placé entre les treillis rigides 6.1, 6.2, cet élément étant constitué, de préférence, du tunnel central pourvu de raidisseurs. En cas de collision avec le véhicule 1, heurtant, sur le dessin, le côté gauche du véhicule 2 équipé d'un dispositif de sécurité, c'est d'abord la portière 4.1 résistant à la déformation qui reçoit l'énergie de l'impact. La portière 4.1 peut être montée de façon connue dans le véhicule 2 équipé d'un dispositif de sécurité, de telle sorte qu'une partie de l'énergie de l'impact du véhicule heurtant 1 soit d'abord absorbée par la déformation du longeron 3.1. Selon l'invention, la partie résiduelle de l'énergie de l'impact, représentant la plus grosse part de celle-ci, doit être absorbée dans les parties frontale ou arrière du véhicule heurtant 1. En dehors de cela, une faible partie de l'énergie de l'impact est transmise, par l'intermédiaire de la portière 4.1 résistant à la déformation, des deux treillis rigides 6.1, 6.2, disposés côte à côte dans le sens de marche du véhicule, et de l'élément 7 résistant à la déformation, à l'autre côté du véhicule 2 équipé d'un dispositif de sécurité. L'énergie résiduelle de l'impact peut donc être transformée en énergie de déformation à cet endroit. Or, il est également concevable qu'une partie de l'énergie de l'impact soit déjà absorbée dans des zones de la carros- serie qui entourent directement l'élément 7 résistant à la déformation. Grâce au dispositif de sécurité proposé par l'invention, la profondeur de pénétration du véhicule heurtant 1 dans l'habitacle du véhicule 2 équipé d'un dispositif de sécurité est réduite par la portière 4.1 résistant à la déformation. L'application de l'énergie au treillis rigide 6.1, par l'intermédiaire de la portière 4.1, fait qu'un passager placé sur le siège 5.1 peut éviter le point d'impact. Ceci diminue considérablement les risques de blessures. Grâce à l'élément 7 résistant à la déformation, un passager placé sur le siège 5.2 est également éloigné de façon avantageuse du point d'impact, de telle sorte qu'en raison de la distance presque inchangée entre les sièges 5.1 et 5.2, les passagers ne risquent pas de se blesser mutuellement. Le dispositif de sécurité équipant le véhicule 2 permet ainsi d'améliorer substantiellement la protection des passagers, étant donné que l'énergie de l'impact du véhicule heurtant i est absorbée même dans les sections de la carrosserie qui sont éloignées du point d'impact, et étant donné que les passagers assis côte à côte ne peuvent pas effectuer des déplacements relatifs qui les mettraient en danger. Afin de mieux expliquer le dispositif de sécurité réalisé selon l'invention, la figure 2 montre une vue en coupe transversale du véhicule 2 équipé d'un dispositif de sécurité. Y sont représentées schématiquement des glissières 8.1, 8.2 sur lesquelles reposent les treillis rigides 6.1, 6.2 constituant, dans le cas présent, les cadres des sièges. Les glissières 8.1, 8.2 sont fixées sur un plancher 10 de la carrosserie, doté des longerons 9.1, 9.2 des portes. La portière 4.1 comporte une section 11.1 résistant à la déformation, qui est entièrement recouverte par les parois intérieure et extérieure de la portière. Une telle section de la portière, résistant à la déformation, peut également être réalisée sous lar-forme de la section 11.2 disposée dans la portière 4.2 de l'automo- bile. Cette section ne forme pas partie intégrante de la portière 4.2, mais est un composant indépendant pouvant être fixé sur la partie supérieure de la portière 4.2. Une autre particularité de la conception de la portière 4.2 de l'automobile est un rebord 17 qui, dans le cas d'une collision latérale, amène un verrouillage entre la portière 4.2 et le longeron 9.2. Les sections 11.1 et 11.2 des portières permettent de transmettre les forces aux renflements trapézoïdaux 12.1, 12.2 des treillis rigides 6.1, 6.2. Afin de faciliter la transmission des forces, l'élément 7 résistant à la déformation est lui aussi bordé de renflements trapézoidaux 13.1, 13.2. De plus, le treillis rigide 6.2 et l'élément 7 résistant à la déforma- tion sont pourvus de guides plats 14 et 15. Les références 16.1 et 16.2 désignent des rembourrages des portières 4.1, 4.2 de l'automobile. Ainsi, lorsqu'un véhicule 1 heurte le véhicule 2 équipé d'un dispositif de sécurité, c'est d'abord la section 11.1 de la portière, résistant à la déformation, qui reçoit l'impact. L'énergie de l'impact est transmise depuis la section 11.1 au côté opposé de la carrosserie du véhicule, par l'intermédiaire du treillis rigide 6.1, de l'élément 7 résistant à la déformation, du treillis rigide 6.2 et de la section 11.2 de la portière, résistant à la déformation. Les glissières 8.1, 8.2 sont conçues de telle sorte qu'en cas d'une collision latérale, elles n'opposent pas de résistance mécanique notable au déplacement des sièges 5.1, 5.2. La géométrie des guides plats 14 et 15, ainsi que leur résistance doivent alors être prévues de telle manière que, dans le cas d'une collision latérale, un chevauchement des composants alignés dans le sens du flux des forces soit interdit dans toutes les circonstances. Dans le cadre de l'ensemble du dispositif de sécurité proposé par l'invention, la conception des portières 4.1, 4.2 occupe une place particulièrement importante, étant donné qu'elle représente le bouclier de protection pour la vie du passager qui est assis du côté affecté par la collision, contre l'objet heurtant exté- rieur. Pour cette raison, la conception d'une portière de sécurité nécessite des soins particuliers quant-au dessin des parois intérieure et extérieure. L'illustration de la figure 2 montre deux exemples avantageux de réalisation d'une portière de sécurité. Ainsi, la portière 4.1 comporte un rembourrage partiel 16.1 qui est placé uniquement dans les parties de la portière 4.1 qui doivent impérativement être souples pour assurer la protection des passagers du véhicule. La section inférieure 11.1 de la portière, résistante à la déformation, est réalisée de telle façon qu'elle soit entièrement renfermée entre les parois extérieure et intérieure de la portière 4.1 de l'automobile. Or, l'on peut imaginer d'autres réalisations o la section infé- rieure 11.1 de la portière, résistante à la déformation, n'est totalement recouverte que par la paroi extérieure. Les sections inférieures 11.1, 11.2 des portières, résistantes à la déformation, peuvent être constituées, par exemple, d'une matière plastique armée de fibres, de profilés extrudés de métaux légers ou d'une matière composite plastique-acier. Dans le cas présent, le bord inférieur de la portière 4.1 de l'automobile peut être déplacé par rapport au longeron 9.1 dans le cas d'une collision latérale. A chaque nouvelle conception d'une portière, le but recherché est d'assurer une très bonne protection contre les chocs ainsi qu'une très bonne fonction de transmission des forces, tout en gardant un poids réduit de la portière. Contrairement à la portière 4.1, la portière 4.2 comporte un rembourrage intégral 16.2. Un trait particulier de la conception de la portière 4.2, considéré séparément, est la division de celle-ci en deux parties, comprenant une partie supérieure 18 et une section inférieure 11.2 de la portière, résistante aux déforma- tions. Les deux parties de la portière peuvent être fabriquées séparément et assemblées en un seul bloc pour former une portière de sécurité. Naturellement, une portière de sécurité construite selon ce procédé est particulièrement adaptée aux véhicules équipés d'un dispositif de sécurité réalisé selon l'invention. Cepen- dant, une construction exécutée selon le modèle de la portière 4.2 peut évidemment être employée aussi dans des voitures qui, selon l'état actuel de la technique, n'utilisent la section inférieure 11.2 de la portière qu'en tant que protection contre les chocs et non en tant qu'élément transmetteur des forces pour assurer la protection des passagers en cas de collision latérale. Un autre trait caractéristique de la portière 4.2 est le rebord 17 au niveau de la section inférieure 11.2 de la portière. Le verrouillage qui en résulte, entre la portière 4.2 et le longeron 9.2, permet un renvoi partiel de l'énergie de l'impact dans la structure des longerons 3.2 du véhicule 2 équipé d'un dispositif de sécurité. Il va de soi que les différentes caractéristiques de conception des portières 4.1 et 4.2 du véhicule peuvent être combinées entre elles dans toutes les configurations. En définissant une conception particulière d'une portière de sécurité, il faut tenir compte du fait que l'impact peut être produit par la partie avant ou arrière du véhicule heurtant, tout comme par le côté de celui-ci. Hormis les critères de sécurité, il faut également tenir compte des points tels que le confort d'accès, la facilité de montage dans le cadre d'une production en grande série et l'utilisation du plus grand nombre de pièces de série déjà existantes. Le dispositif de sécurité proposé par l'inven- tion peut être réalisé aussi de telle manière que la fonction de transmission de l'énergie de l'impact vers les treillis rigides 6.1, 6.2 soit assurée principalement par les longerons 9.1, 9.2. Cependant, cela implique que le véhicule heurtant 1 possède, selon le document DE-OS 36 07 171, une poutre résistant à la flexion s'étendant transversalement au sens longitudinal du véhicule et située essentiellement au niveau des longerons de porte. Il est possible aussi de réaliser les portières 4.1, 4.2 et les longerons 9.1, 9.2 de telle manière qu'ils transmettent conjointement l'énergie aux treillis rigides 6.1, 6.2. REVENDICATIONS 1. Dispositif de sécurité pour une automobile (2), destiné à assurer la protection des passagers en cas de collision affectant le côté du véhicule, caractérisé par le fait qu'une pièce (4.1) de la carrosserie, faisant partie du côté du véhicule et résistant aux déformations, recevant l'énergie de l'impact, s'appuie sur une structure de poutrelles pouvant être reliée à la carrosserie, cette structure de poutrelles étant hautement résistante aux déformations essentiellement dans le sens transversal du véhicule. 2. Dispositif de sécurité selon la revendi- cation 1, caractérisé par le fait que la rigidité de la pièce de la carrosserie, faisant partie du côté du véhicule, ainsi que la rigidité de la structure de poutrelles, sont calculées de telle sorte que l'énergie de l'impact, lors d'une collision latérale, soit transformée principalement par la déformation de la partie avant ou de la partie arrière du véhicule heurtant (1). 3. Dispositif de sécurité selon la revendica- tion 1, caractérisé par le fait que la pièce de la carrosserie, faisant partie du côté du véhicule, est une portière (4.1, 4.2) de l'automobile (2). 4. Dispositif de sécurité selon la revendica- tion 1, caractérisé par le fait que la pièce de la carrosserie est un longeron (9.1, 9.2) de la portière. 5. Dispositif de sécurité selon la revendica- tion 1, caractérisé par le fait que la structure de poutrelles est constituée d'au moins un treillis rigide (6.1) de poutrelles, dont l'orientation est essentiellement transversale par rapport au sens de marche du véhicule. 6. Dispositif de sécurité selon la revendica- tion 1, caractérisé par le fait que la structure de poutrelles est intégrée dans le plancher de la carrosserie. 7. Dispositif de sécurité selon la revendica- tion 5, caractérisé par le fait que le treillis rigide (6.1) peut être intégré dans un siège (5.1) d'un passager du véhicule. 8. Dispositif de sécurité selon les revendica- tions 1, 5 et 7, caractérisé par le fait qu'une part limitée de l'énergie de l'impact peut être transmise, par l'intermédiaire de deux sièges (5.1, 5.2) disposés transversalement par rapport au sens de marche du véhicule et comprenant respectivement un treillis rigide (6.1, 6.2), depuis la pièce de la carrosserie faisant partie du côté heurté jusqu'aux parties de la carrosserie du côté opposé du véhicule. 9. Dispositif de sécurité selon la revendica- tion 8, caractérisé par le fait qu'un élément (7) résistant à la déformation est placé entre les treillis rigides (6.1, 6.2) des sièges (5. 1, 5.2) de telle façon que la distance entre les deux sièges ne puisse pas diminuer sensiblement lors d'une collision affectant le côté du véhicule. 10. Dispositif de sécurité selon la revendica- tion 3, caractérisé par le fait que la paroi intérieure de la portière (4. 1, 4.2) comporte un renforcement trapézoidal (11.1, 11.2), destiné à augmenter sa résistance aux déformations et à lui servir.d'appui sur la structure de poutrelles. 11. Dispositif de sécurité selon les revendica- tions 3 et 5, caractérisé par le fait que le profil du treillis rigide (6. 1, 6.2), qui est situé face à la portière (4.1, 4.2), s'élargit vers la portière en forme de trapèze, de façon à permettre la transmission de l'énergie de l'impact depuis la portière (4.1, 4.2) vers le treillis rigide (6.1, 6.2). 12. Dispositif de sécurité selon les revendica- tions 3 et 10 ou 11, caractérisé par le fait que la portière (4.1, 4.2) du véhicule peut recevoir l'énergie de l'impact au niveau d'une section inférieure (11.1, 11.2) de la portière, résistant à la déformation. 13. Dispositif de sécurité selon la revendica- tion 12, caractérisé par le fait que la section inférieure (11.1, 11.2) de la portière, résistant à la déformation, est une pièce profilée en matière plastique armée de fibres. 14.' Dispositif de sécurité selon la revendica- tion 12, caractérisé par le fait que la section inférieure (11.1, 11.2) de la portière, résistant à la déformation, est un profilé extrudé en métal léger. 15. Dispositif de sécurité selon la revendica- tion 12, caractérisé par le fait que la section inférieure (11.1, 11.2) de la portière, résistant à la déformation, est une pièce composite en matière plastique et en acier. 16. Portière (4.2) d'une automobile, en particulier d'une automobile (2) selon la revendication 1, comprenant une section inférieure (11.2), résistant à la déformation, et une partie supérieure (18), caractérisée par le fait que la partie supérieure (18) et la section inférieure (11.2) de la portière constituent des composants indépendants de la portière (4. 2) qui peuvent être fabriqués séparément et assemblés ensuite.