Brevet FR2747446A1 — publié le 19971017

La présente invention a pour objet un absorbeur d'énergie, notamment pour véhicules automobiles, et un pare-chocs muni d'un tel absorbeur d'énergie. Les pare-chocs de véhicules automobiles et plus particulièrement les pare-chocs situés à l'avant du véhicule doivent répondre à des nonnes techniques notamment en ce qui concerne la résistance aux chocs et la réparation de ces pare-chocs. En effet, lors d'un choc frontal ou décalé à une vitesse inférieure à 4 lan/h, les éléments du parechocs doivent se déformer et reprendre leur position initiale sans détérioration, pour un choc entre 4 et 15 km/h, les éléments doivent subir des déformations permanentes pouvant permettre leur réparation. Au delà de 15 lan/h, les éléments du parechocs doivent engendrer une déformation du reste de la structure du véhicule sans déformation de l'habitacle pour ne pas entraîner des blessures pour les passagers du véhicule. A cet effet, les véhicules automobiles peuvent être équipés d'absorbeurs d'énergie disposés entre deux éléments du véhicule et le plus souvent entre le pare-chocs avant et/ou le pare-chocs arrière et chaque longeron de la structure du véhicule. Pour satisfaire aux critères d'absorption d'énergie, lors d'un choc, de nombreuses solutions ont été mises en oeuvre jusqu'à présent. Une de ces solutions consiste à utiliser un absorbeur d'énergie qui se compose de deux tubes de différents diamètres reliés au pare-chocs et à l'un des longerons de la structure du véhicule. Lors d'un choc, l'un des tubes se déforme par retournement avec augmentation ou diminution de diamètre permettant ainsi d'absorber l'énergie. Mais, ce type d'absorbeurs d'énergie présente des inconvénients. En effet, le retournement du tube s'effectue par application de l'effort sur le nez de l'absorbeur d'énergie, ce qui occasionne pendant la phase de retournement dudit tube un déséquilibre surtout lorsque la direction de l'effort n'est pas dans l'axe de l'absorbeur d'énergie. Ce déséquilibre génère également un mauvais retournement et de ce fait une mauvaise absorption d'énergie qui se répercute sur l'ensemble de la structure du véhicule. L'invention a pour but d'éviter ces inconvénients en proposant un absorbeur d'énergie qui permet de maintenir l'effort sensiblement dans l'axe de cet absorbeur d'énergie même lors d'un choc décalé, tout en étant d'une conception particulièrement simple à mettre en oeuvre et peu onéreuse. L'invention a donc pour objet un absorbeur d'énergie, notamment pour véhicules automobiles, disposé entre deux éléments de transmission d'une poussée, caractérisé en ce qu'il comprend - un tube relié par 1 'une de ses extrémités à l'un des éléments de transmission de la poussée et comportant une amorce de déformation par retournement du tube, ménagée à l'extrémité libre de ce tube, - un poussoir relié par l'une de ses extrémités à l'autre desdits éléments de transmission de la poussée, - et des moyens de liaison du tube avec le poussoir pour appliquer la poussée à ce tube par un point situé en aval de 1' amorce de déformation par retournement dudit tube et dans le sens de ladite déformation par retournement. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - 1 'amorce de déformation par retournement du tube est formée par un bord replié vers l'intérieur dudit tube, - les moyens de liaison sont formés par un tube guide comportant une première extrémité reliée au bord replié et une seconde extrémité fermée coopérant avec l'extrémité libre du poussoir opposée à celle reliée au premier élément de transmission de la poussée, ladite seconde extrémité étant située en aval du bord replié par rapport au sens d'application de la poussée, - l'extrémité libre du poussoir comporte un organe d'articulation avec l'extrémité fermée dudit tube, - l'organe d'articulation est formé par une bille, - le tube guide est concentrique au tube, - le poussoir est concentrique au tube guide, - le tube guide comporte au moins un organe de guidage du poussoir lors de l'application de la poussée, - le second élément de transmission de la poussée comporte au moins un organe de guidage du tube guide lors de la transmission de cette poussée. L'invention a également pour objet un parechocs de véhicules automobiles, du type comprenant une lame reliée aux deux longerons de la structure du véhicule, caractérisé en ce que la lame est reliée à chaque longeron par un absorbeur d'énergie tel que défini ci-dessus. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - les longerons sont reliés entre eux par une traverse, - chaque absorbeur d'énergie est relié au longeron correspondant par un organe d'appui fixé audit longeron par soudage, par des rivets, ou par un ensemble vis-écrous, - une extrémité du poussoir de chaque absorbeur d'énergie est reliée par un axe d'articulation à un sabot supportant la lame, - une extrémité du poussoir de chaque absorbeur d'énergie est reliée par un axe d'articulation à la lame et à un butoir solidaire de ladite lame, - l'axe d'articulation est relié à la traverse par un tirant, - le tirant est relié à la traverse par un axe d'articulation en un point situé sensiblement au milieu de ladite traverse. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels - la Fig. 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un absorbeur d'énergie selon l'invention. - la Fig. 2 est une vue en coupe longitudinale de l'absorbeur d'énergie après déformation due par exemple à un choc, - la Fig. 3 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un premier mode de réalisation d'un parechocs selon l'invention, - la Fig. 4 est une vue en coupe selon la ligne 4-4 de la Fig. 3, - la Fig. 5 est une vue schématique partielle et en coupe d'un second mode de réalisation d'un parechocs selon l'invention, - la Fig. 6 est une vue en coupe selon la ligne 6-6 de la Fig. 5. Dans la description qui suit, on désignera par tube tout élément creux, axisymétrique, de forme allongée et de section quelconque, comne par exemple circulaire, ovale ou polygonale. Ce tube peut être fabriqué par extrusion ou à partir d'une tôle roulée puis soudée, ou également par emboutissage à partir d'une tôle plane. Sur les Figs. 1 et 2, on a représenté schématiquement un absorbeur d'énergie 10 notamment pour véhicules automobiles, disposé entre deux éléments 1 et 2 de transmission d'une poussée, comme par exemple un pare-chocs 1 et un longeron 2 de la structure du véhicule automobile. L'absorbeur d'énergie 10 comprend un tube 11 dont une extrémité lîa est reliée par l'intermédiaire d'un organe d'appui 12 fixé sur l'extrémité du longeron 2. L'extrémité lla du longeron 11 est reliée à l'organe d'appui 12 par exemple par soudage et cet organe d'appui 12 est fixé sur l'extrémité du longeron 2 par exemple par soudage, par des rivets ou encore par un ensemble vis-écrous. L'autre extrémité llb du tube 11 comporte une amorce de déformation par retournement de ce tube 11 qui est formée par un bord llc replié vers l'intérieur dudit tube 11. L'absorbeur d'énergie 10 comprend également un poussoir 13 constitué par exemple par une tige et relié par l'une 13a de ses extrémités au pare-chocs 1. D'autre part, l'absorbeur d'énergie 10 comprend aussi des moyens 14 de liaison du tube 11 avec le poussoir 13 pour appliquer la poussée à ce tube 11 par un point S situé en aval de l'amorce de déformation par retournement dudit tube 11, c'est-à-dire en aval du bord llb replié, et dans le sens de ladite déformation par retournement. Les moyens 14 de liaison sont formés par un tube guide 15 comportant une première extrémité 15a reliée par exemple par soudage au bord replié îlc et une seconde extrémité 15b fermée par exemple par un fond, coopérant avec l'extrémité libre 13b du poussoir 13, opposée à celle reliée au pare-choc 1. La seconde extrémité 15b du tube guide 15 est située en aval du bord replié îlc du tube 11 par rapport au sens d'application de la poussée. L'extrémité libre 13b du poussoir 13 est soit directement en contact au point S avec le fond du tube guide 15, soit en contact au point S avec le fond dudit tube guide 15 par l'intermédiaire d'un organe d'articulation 16. Dans l'exemple de réalisation représenté sur les Figs. 1 et 2, cet organe d'articulation 16 est formé par exemple par une bille ou par tout autre organe approprie. Le tube guide 15 est concentrique au tube 11 et le poussoir 13 est concentrique au tube guide 15. Par ailleurs, l'extrémité fermée 15b du tube guide 15 est située, dans l'exemple de réalisation représenté à la Fig. 1, à l'intérieur du longeron 2. Le tube guide 15 comporte à son extrémité 15a reliée au bord llc replié, un organe 17 de guidage du poussoir 13 lors de l'application de la poussée. Cet organe de guidage 17 est constitué par exemple par un bouchon muni de quatre oreilles rabattues. Enfin, à l'intérieur du longeron 2 est disposé au moins un organe 18 de guidage du tube guide 15 lors de l'application de la poussée. Cet organe de guidage 18 est constitué par exemple par une tôle pliée par exemple soudée à l'intérieur du longeron 2. Ainsi que représenté à la Fig. 2, lors d'une poussée exercée sur le pare-chocs 1 provoquée par exemple par une collision, le poussoir 13 s'enfonce et applique 1 'effort sur l'extrémité fermée 15b du tube guide 15 par l'intermédiaire de la bille 16. Sous l'effet de cet effort, le tube guide 15 se déplace à l'intérieur du longeron 2 et entraîne au cours de ce déplacement le tube 11 qui, grâce au bord llc replié vers l'intérieur de ce tube 11, se déforme progressivement par retournement et absorbe ainsi l'énergie. Le fait de faire intervenir le poussoir 13 à la base du tube guide 15 qui est guidé au cours de son déplacement par l'organe de guidage 18, agit comne si le tube guide 15 était tiré par une force T appliquée au point S, favorisant ainsi un meilleur guidage sur l'axe XX' de l'absorbeur d'énergie 10 pendant la déformation par retournement du tube 11. Au cours du déplacement du poussoir 13, ce poussoir est guidé par l'organe de guidage 17 et au cours du déplacement du tube guide 15, ce tube guide 15 est guidé par l'organe de guidage 18. Sur la Fig. 3, on a représenté schématiquement un pare-chocs 1 qui est monté à l'extrémité des deux longerons 2 de la structure du véhicule, respectivement à l'extrémité du longeron gauche 2a et à l'extrémité du longeron droit 2b. Le pare-chocs 1 se compose d'une lame 20 reliée aux longerons 2a et 2b au moyen de deux absorbeurs d'énergie 10. Ces absorbeurs d'énergie 10 sont identiques à l'absorbeur d'énergie précédemment décrit dont les éléments sont désignés par les mêmes références. La face externe de la lame 20 est recouverte d'un élément 21 en polyuréthane cellulaire qui est fixé sur cette face externe par exemple par collage. L'ensemble du pare-chocs 1 est recouvert d'une peau 22 reliée à la lame 20 par des organes de fixation 23, comme par exemple des pattes régulièrement réparties sur la longueur de ladite lame 20. Ainsi que représenté sur la Fig. 3, les deux longerons 2a et 2b sont reliés entre eux par une traverse 24. En se reportant aux Figs. 3 et 4, on va décrire la liaison entre la lame 20 et un absorbeur d'énergie 10, la liaison entre cette lame 20 et l'autre absorbeur d'énergie 10 étant identique. L'extrémité 13a du poussoir 13 est traversée par un axe d'articulation 25 sur lequel est monté un sabot 26 relié à la lame 20 par des organes appropriés, comme par exemple par des ensembles vis-écrous 27. De plus, les extrémités 20a et 20b de la lame 20 sont reliées au longerons 2a et 2b. Par ailleurs, l'extrémité 13a du poussoir 13 de chaque absorbeur d'énergie 10 est reliée à la traverse 24 par un tirant 30. Pour cela, chaque tirant 30 comporte à l'une de ses extrémités 30a, une chape 31 montée sur l'axe d'articulation 25 et à l'autre de ses extrémités 30b, une chape 32 montée sur un axe d'articulation 33 traversant la traverse 24. Les chapes 32 des deux tirants 30 sont donc montées sur le même axe d'articulation 33, situé sensiblement au milieu de la traverse 24. Selon une variante représentée sur les Figs. 5 et 6, l'extrémité 13a du poussoir 13 de chaque absorbeur d'énergie 10 est traversée par un axe d'articulation 25 sur lequel est montée la lame 20 et un butoir 35 recouvrant partiellement ladite lame 20. Dans ce cas également, l'axe d'articulation 25 de chaque absorbeur d'énergie 10 est reliée à la traverse 24 par un tirant 30. Ainsi que représenté sur les Figs. 3 et 5, l'axe YY' du poussoir 13 de chaque absorbeur d'énergie 10 forme avec l'axe XX' du tube guide 15, un angle a de telle sorte que le poussoir 13 de chaque absorbeur d'énergie 10 soit légèrement incliné vers l'axe d'articulation 33. Lors d'un choc frontal sur le pare-chocs 1, chaque absorbeur d'énergie 10 se déforme de manière identique à celle décrite en regard des Figs. 1 et 2. Les tirants 30 maintiennent le poussoir 13 de chaque absorbeur d'énergie sensiblement dans 1 'axe XX' de l'absorbeur d'énergie 10 correspondant. Le fait de reporter la force due au choc au point S situé à la base du tube guide 15 favorise un meilleur guidage sur l'axe XX' pendant la déformation par retournement du tube 11. Ainsi, l'effort dû au choc n'agit pas directement sur la face supérieure du tube 11 ce qui évite de créer un déséquilibre et ce qui permet d'obtenir un bon retournement du tube 11 et d'absorber un maximum d'énergie. Lors d'un choc décalé P, comne représenté sur les Figs. 3 et 5, n'agissant pas directement dans l'axe XX' de 1 'absorbeur d'énergie 10, mais suivant un angle supérieur à 200 par rapport à cet axe XX', le sabot 26 ou le butoir 35 articulé sur l'axe 25 s'oriente au moment du choc de façon à recentrer les efforts au niveau de l'axe 25. Comne représenté sur les Figs. 3 et 5, ces efforts se répartissent suivant deux directions P1 et P2. L'effort P1 est dirigé par l'intermédiaire du tirant 30 et de la traverse 24 vers la face d'appui du longeron droit 2b. Cet effort P1 a tendance à déporter l'avant du véhicule vers la droite par rapport à sa trajectoire. L'effort P2 agit par l'intermédiaire du poussoir 13 au point S à la base du tube guide 15 suivant un déplacement centré sensiblement sur l'axe XX' de l'absorbeur d'énergie 10. Cet effort P2 provoque la déformation du tube 10 par retournement de celui-ci, commue représenté à la Fig. 2. Par conséquent, lors d'un choc, l'effort ne s'exerce pas directement sur la face supérieure du tube 11 de l'absorbeur d'énergie, mais en point situé en aval de 1 'amorce de déformation par retournement de ce tube 10 et dans le sens de ladite déformation par retournement ce qui évite de créer un déséquilibre et ce qui permet d'obtenir un bon retournement de ce tube 10. L'absorbeur d'énergie selon l'invention est d'une construction peut coûteuse et d'un poids relativement faible et il présente une très bonne efficacité d'absorption d'énergie. De plus, cet absorbeur d'énergie permet d'obtenir un effort constant au cours de l'enfoncement et présente un rapport entre l'énergie absorbée et la masse particulièrement intéressant. REVENDICATIONS 1. Absorbeur d'énergie, notamment pour véhicules automobiles, disposé entre deux éléments (1 2) de transmission d'une poussée, caractérisé en ce qu'il comprend - un tube (11) relié par l'une (lla) de ses extrémités à l'un (2) des éléments de transmission de la poussée et comportant une amorce (lac) de déformation par retournement du tube (11), ménagée à l'extrémité libre (llb) de ce tube (11), - un poussoir (13) relié par l'une (13a) de ses extrémités à l'autre (1) desdits éléments de transmission de la poussée, - et des moyens (14) de liaison du tube (11) avec le poussoir (13) pour appliquer la poussée à ce tube (11) par un point situé en aval de l'amorce (llc) de déformation par retournement dudit tube (11) et dans le sens de ladite déformation par retournement. 2. Absorbeur d'énergie selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'amorce de déformation par retournement du tube (11) est formée par un bord (lac) replié vers l'intérieur dudit tube (11). 3. Absorbeur d'énergie selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens (14) de liaison sont formés par un tube guide (15) comportant une première extrémité (15a) reliée au bord (lac) replié et une seconde extrémité (15b) fermée coopérant avec 1 'ex- trémité libre (13b) du poussoir (13) opposée à celle (13a) reliée au premier élément (1) de transmission de la poussée, ladite seconde extrémité (15b) étant située en aval du bord (lac) replié par rapport au sens d'application de la poussée. 4. Absorbeur d'énergie selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'extrémité libre (13b) du poussoir (13) comporte un organe d'articulation (16) avec l'extrémité fermée (15b) du tube guide (15). 5. Absorbeur d'énergie selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'organe d'articulation est formé par une bille (16). 6. Absorbeur d' énergie selon 1 'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le tube guide (15) est concentrique au tube (11). 7. Absorbeur d'énergie selon 1 'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le poussoir (13) est concentrique au tube guide (15). 8. Absorbeur d'énergie selon 1 'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tube guide (15) comporte au moins un organe de guidage (17) du poussoir (13) lors de l'application de la poussée. 9. Absorbeur d'énergie selon 1 'une quelconque des revendications 1 et 7, caractérisé en ce que le second élément (2) de transmission de la poussée comporte au moins un organe de guidage (18) du tube guide (15) lors de la transmission de cette poussée. 10. Pare-chocs de véhicules automobiles, du type comprenant une lame (20) reliée aux deux longerons (2a, 2b) de la structure du véhicule, caractérisé en ce que la lame (20) est reliée à chaque longeron (2a, 2b) par un absorbeur d'énergie (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes. 11. Pare-chocs selon la revendication 10, caractérisé en ce que les longerons (2a, 2b) sont reliés entre eux par une traverse (24). 12. Pare-chocs selon la revendication 10, caractérisé en ce que chaque absorbeur d'énergie (10) est relié au longeron (2a, 2b) correspondant par un organe d'appui (12). 13. Pare-chocs selon la revendication 12, caractérisé en ce que chaque organe d'appui (12) est fixé aux longerons (2a, 2b) correspondant par soudage, par des rivets ou par ensemble vis-écrous 14. Pare-chocs selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'une extrémité (13a) du poussoir (13) de chaque absorbeur d'énergie (10) est reliée par un axe d'articulation (25) à un sabot (26) supportant la lame (20) 15. Pare-chocs selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'une extrémité (13a) du poussoir (13) de chaque absorbeur d'énergie (10) est reliée par un axe d'articulation (25) à la lame (20) et à un butoir (35) recouvrant partiellement ladite lame (20). 16. Pare-chocs selon l'une quelconque des revendications 11,14 et 15, caractérisé en ce que l'axe d'articulation (25) est relié à la traverse (24) par un tirant (30). 17. Pare-chocs selon la revendication 16, caractérisé en ce que le tirant (30) est relié à la traverse (24) par un axe d'articulation (33) situé sensiblement au milieu de ladite traverse (24)