Brevet FR2780928A1 — publié le 20000114

- 2780928 I PARE-CHOC EQUIPE DE MOYENS D'AMORTISSEMENT Le domaine technique de l'invention est celui des pare- chocs pour véhicules, notamment pour automobiles. Afin de limiter la violence des chocs frontaux il est connu de concevoir des pare-chocs dotés de moyens d'amortissement. Ainsi les brevets US3822076 et US3708194 montrent des véhicules dotés d'un sac gonflable qui est déployé en avant du pare-choc en cas de décélération brutale. Ce sac permet10 d'absorber une partie de l'énergie cinétique et de protéger les occupants du véhicule. Ces dispositifs à sacs déployables sont complexes à mettre en oeuvre. Pour protéger le véhicule, le sac doit présenter un volume important à l'état gonflé et ne peut donc15 se déployer rapidement de façon fiable. De plus, le sac replié ne doit occuper que peu de place, son enveloppe est donc mince et peu résistante. Elle éclatera lors de l'impact sur un obstacle et apportera une faible protection. Un autre problème des systèmes connus est qu'ils ne procurent qu'un seul niveau d'amortissement pour le pare- choc. Ce dernier ne peut donc pas s'adapter d'une façon appropriée à des situations diverses tant du point de vue de l'intensité du choc que de la position de celui-ci par rapport à l'axe médian du véhicule.25 On notera en effet qu'un choc qui se trouve localisé sur un des côtés du pare-choc a pour conséquence de provoquer un enroulement du véhicule sur l'obstacle ce qui nuit gravement à la sécurité des occupants du véhicule. C'est le but de l'invention que de proposer un pare-choc pour véhicule équipé de moyens d'amortissement de choc et permettant de pallier de tels inconvénients. Ainsi le pare-choc proposé par l'invention permet de fournir une capacité d'amortissement supérieure et éventuellement modulable en fonction de l'importance et/ou de la position du choc reçu. Ainsi l'invention a pour objet un pare-choc pour véhicule équipé de moyens d'amortissement de choc, et comprenant un support rigide lié au véhicule et sur lequel est fixée une coque destinée à recevoir les chocs, pare-choc caractérisé en ce que les moyens d'amortissement comprennent au moins deux vérins pyrotechniques reliant le support rigide au véhicule, vérins actionnés par un système de commande relié à au moins5 un détecteur de choc et/ou de décélération Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque vérin pyrotechnique comporte au moins deux comprimés de poudre génératrice de gaz pouvant être initiés individuellement par le système de commande de façon à10 fournir au vérin au moins deux efforts d'intensités différentes. Le système de commande sera avantageusement relié à des moyens permettant de localiser la position du choc reçu par le véhicule par rapport à l'axe médian du véhicule, et le15 système de commande initiera alors le vérin le plus proche du point d'impact avec un effort supérieur à celui qu'il communique au vérin le plus éloigné. Les moyens de localisation du choc seront constitués avantageusement par une répartition d'au moins deux détecteurs de choc de part et d'autre de l'axe médian du véhicule. Selon une autre caractéristique de l'invention, le pare- choc comporte au moins un bloc d'un matériau absorbeur de choc disposé entre le support rigide et la coque.25 Chaque bloc absorbeur de choc pourra être constitué de billes creuses disposées dans une matrice en matière plastique, billes écrasées lors d'un choc sur la coque. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre de différents modes de réalisation, description faite en référence aux dessins annexés et dans lesquels: -la figure la est une vue schématique en coupe longitudinale d'un pare-choc selon l'invention, -la figure lb est une vue de ce même pare-choc en coupe transversale suivant le plan AA dont la trace est représentée sur la figure la. En se reportant aux figures la et lb, un pare-choc 1 selon l'invention est disposé à l'avant ou à l'arrière d'un véhicule, et il comprend une coque 2, réalisée en matière plastique ou composite, qui est destinée à recevoir les chocs. Cette coque est fixée à un support rigide 3 par des moyens de liaison, non représentés en détails, et qui5 pourront comprendre par exemple plusieurs supports 4, régulièrement répartis longitudinalement, rivetés ou collés à la coque, et vissés au support 3. Le support rigide 3 est une poutre, réalisée en matériaux composites ou bien en acier, qui est reliée au châssis du véhicule (non représenté) par deux bras 5. Le volume interne 7 de la coque 2 renferme plusieurs blocs 19 sensiblement parallélépipèdiques d'un matériau amortisseur formé par des billes creuses (en métal ou en matière plastique telle qu'un polymère à base epoxy) de 12 à15 15 mm de diamètre, billes disposées dans une matrice de résine. De tels blocs amortisseurs sont bien connus de l'homme du métier, notamment par les brevets EP212712 et EP359769, et ils ne seront pas décrits plus en détails.20 La coque renferme ici 8 blocs amortisseurs identiques regroupés en deux groupes. Un premier groupe de quatre blocs est disposé au niveau d'une partie droite de la coque et un deuxième groupe de quatre blocs est disposé au niveau d'une partie gauche et d'une façon symétrique au premier groupe par25 rapport à l'axe médian 14 du véhicule. Chaque groupe de blocs 19 est disposé en regard d'un des bras 5. Les blocs 19 sont fixés au support rigide 3 par une semelle rectangulaire 20 en plastique ou en métal qui présente des cloisons 21 qui délimitent les logements pour chaque bloc. La semelle est vissée au support 3 et les blocs sont coincés et éventuellement collés à la semelle 20. Les blocs 19 ont une longueur telle qu'ils viennent en appui par leur face supérieure contre la paroi interne de la coque 2. Chaque bras 5 comprend un vérin pyrotechnique 9 qui présente une tige 9a fixée au support rigide 3 et un corps 9b relié au véhicule. La tige 9a est susceptible de coulisser relativement au corps 9b sous l'effet des gaz engendrés par un ou plusieurs comprimés 10a, 10b, 10c de composition génératrice de gaz. Chaque comprimé de composition peut être initié individuellement par un inflammateur pyrotechnique spécifique (non représenté). Les comprimés sont isolés les uns des autres afin que l'initiation de l'un d'eux ne provoque pas celle des autres. On pourra ainsi disposer chaque comprimé dans un boîtier étanche (non représenté) doté d'un couvercle fragmentable par la pression des gaz. Un système électronique de commande 11, solidaire du véhicule, reçoit les signaux fournis par des capteurs de choc 12a, 12b, 12c qui seront avantageusement solidaires du support rigide 3 ou bien de la coque 2 elle même. Les capteurs de choc sont régulièrement répartis sur la longueur du pare-choc pour des raisons qui seront précisées plus loin. On pourra par exemple disposer un capteur (12a,12c) au voisinage de chaque extrémité du pare choc et un autre capteur (12b) en partie médiane. Les capteurs de choc seront constitués par exemple par des goupilles de rupture associées à des contacts électro mécaniques ou piézo électriques. Le montage adopté sera tel que la rupture de la goupille (qui intervient lors du choc)25 provoquera la fermeture ou l'ouverture du contact. On pourra également adopter des capteurs ayant la forme de contacts électriques solidaires de la poutre 3 et rompus pour un certain niveau de déformation de celle-ci. On pourrait également utiliser des jauges de contraintes ou bien30 un contacteur sensible à certain niveau de décélération du véhicule. Les signaux issus des capteurs 12a,12b,12c sont traités par le système 11 qui comporte un algorithme approprié permettant de commander l'initiation d'un ou plusieurs des35 comprimés 10a,10b,10c. Avantageusement, le système de commande 11 assurera également l'actionnement des autres systèmes de sécurité du véhicule (gonflage des coussins de protection pour le conducteur et/ou les passagers, pré-tensionneurs de ceintures...) Le fonctionnement d'un tel pare-choc est le suivant. D'une façon classique, la structure de la coque du pare- choc lui permet d'amortir un choc intervenant pour une vitesse inférieure à 4 km/h. La rigidité des blocs 19 permet également de répartir le choc reçu par la coque sur l'ensemble de la structure et notamment sur toute la longueur du support rigide 3.10 Lorsque la vitesse est supérieure à 4km/h, la coque 2 se déforme et écrase les billes des blocs amortisseurs 19, qui absorbent ainsi une partie de l'énergie du choc. Il est possible avec un tel matériau amortisseur d'absorber l'énergie correspondant à un choc intervenant pour une vitesse inférieure ou égale à 15km/h. Les capteurs 12a,12b,12c détectent un choc intervenant avec une vitesse supérieure à 15km/h. En réponse à cette détection le système de commande 11 provoque l'initiation de un ou plusieurs des comprimés 10a,10b,10c de composition génératrice de gaz. Les vérins pyrotechniques 9 sont donc actionnés et permettent d'absorber le surplus d'énergie de choc reçu. Du fait de la présence de plusieurs capteurs de chocs 12a, 12b, 12c répartis sur la longueur du pare choc, le système de commande peut localiser la position du choc reçu par le véhicule par rapport à l'axe médian 14 du véhicule. En effet, en cas de choc décalé, et suivant la technologie de capteur utilisée, le signal fourni par le capteur de choc le plus proche du point d'impact sera plus30 fort, ou bien la rupture du capteur de choc le plus proche de l'impact interviendra en premier. On prévoira au moins deux capteurs de choc disposés de part et d'autre de l'axe médian 14. Chacun de ces capteurs détectera donc de façon privilégiée un choc situé d'un côté35 ou de l'autre de l'axe médian, donc sur la droite ou la gauche du véhicule. Le système de commande 11 commandera alors l'initiation d'un plus grand nombre de comprimés 10 pour le vérin À '2 pyrotechnique 9 le plus proche du point d'impact (par exemple les trois comprimés 0la,lOb,lOc du vérin le plus proche et un seul comprimé pour le vérin le plus éloigné). L'effort délivré par le vérin le plus proche du point d'impact sera donc supérieur à celui délivré par le vérin le plus éloigné. Une telle disposition permet d'adapter l'amortissement du choc à la position de celui-ci par rapport à l'axe médian 14 du véhicule et d'éviter ainsi l'enroulement de celui-ci sur un obstacle décalé. Il est possible à titre de variante de prévoir des capteurs de choc permettant de distinguer plusieurs niveaux de vitesses de choc supérieures à 15km/h et d'initier en conséquence un nombre de comprimés de composition génératrice de gaz qui sera différent en fonction de la violence du choc.15 Plus le choc interviendra à une vitesse importante, plus le nombre de comprimés de composition génératrice de gaz initiés sera grand. A titre de variante, il est possible de prévoir d'autres matériaux amortisseurs que les blocs de billes creuses 19, par exemple des matériaux poreux. REVENDICATIONS 1-Pare-choc (1) pour véhicule équipé de moyens d'amortissement de choc, et comprenant un support rigide (3) lié au véhicule et sur lequel est fixée une coque (2) destinée à recevoir les chocs, pare-choc caractérisé en ce que les moyens d'amortissement comprennent au moins deux vérins pyrotechniques (9) reliant le support rigide au véhicule, vérins actionnés par un système de commande (11)10 relié à au moins un détecteur de choc et/ou de décélération (12a,12b, 12c) 2-Pare-choc selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque vérin pyrotechnique (9) comporte au moins deux comprimés (10a,10b, 10c) de poudre génératrice de gaz pouvant15 être initiés individuellement par le système de commande (11) de façon à fournir au vérin au moins deux efforts d'intensités différentes. 3-Pare-choc selon la revendication 2, caractérisé en ce que le système de commande (11) est relié à des moyens permettant de localiser la position du choc reçu par le véhicule par rapport à l'axe médian (14) du véhicule, et en ce que le système de commande (11) initie le vérin le plus proche du point d'impact avec un effort supérieur à celui qu'il communique au vérin le plus éloigné.25 4-Pare-choc selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de localisation du choc sont constitués par une répartition d'au moins deux détecteurs de choc (12a,12c) de part et d'autre de l'axe médian (14) du véhicule. 5-Pare-choc selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un bloc (19) d'un matériau absorbeur de choc disposé entre le support rigide (3) et la coque (2). 6-Pare-choc selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque bloc absorbeur de choc (19) est constitué de billes creuses disposées dans une matrice en matière plastique, billes écrasées lors d'un choc sur la coque.