Brevet FR2777332A1 — publié le 19991015

La présente invention a pour objet un absorbeur d'énergie notamment pour véhicule automobile et un pare- chocs équipé de tels absorbeurs d'énergie. Les véhicules automobiles peuvent subir des chocs plus ou moins violents qui peuvent être la cause de blessures pour les occupants et même entraîner la mort de ceux-ci. Les chocs se produisent soit à l'avant ou à l'arrière du véhicule, soit sur les côtés, c'est à dire au niveau des portières. Pour minimiser les chocs que subissent les occu- pants, les constructeurs utilisent de plus en plus des élé- ments d'absorption d'énergie disposés à l'avant ou à l'ar- rière et dans les portières du véhicule et les pare-chocs doivent répondre à des normes techniques notamment en ce qui concerne la résistance aux chocs. Pour essayer de satisfaire à ces critères, de nombreuses solutions ont été mises en oeuvre jusqu'à présent, mais elles sont onéreuses du fait de leur complexité ou ne satisfont pas toutes les normes. Une des solutions envisagée par les construc- teurs consiste à intégrer dans les pare-chocs de la mousse. Mais cette mousse ne possède pas une capacité d'absorption suffisante en cas de choc relativement violent. Une autre solution consiste à disposer entre le pare-chocs et chaque longeron du véhicule un vérin qui pré- sente l'inconvénient d'être onéreux et d'un poids élevé. L'invention a pour but d'éviter ces inconvé- nients et de proposer un absorbeur d'énergie simple, compact et de faible coût, tout en permettant d'absorber des chocs situés dans une large gamme de vitesse et avec différents angles d'incidence. L'invention a donc pour objet un absorbeur d'énergie, notamment pour véhicule automobile, disposé entre deux éléments de transmission d'une poussée, caractérisé en ce qu'il est formé par une pièce de profil évasé à sections étagées. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - le profil évasé de la pièce forme une enve- loppe conique et présente une série d'étages cylindriques de diamètre croissant d'une extrémité à l'autre de ladite pièce, - la pièce comporte au moins une nervure de ren- fort s'étendant le long d'une génératrice de l'enveloppe co- nique, - la pièce comporte trois nervures de renfort s'étendant chacune le long d'une génératrice de l'enveloppe conique et uniformément réparties sur ladite enveloppe, - la pièce comporte, à son extrémité de plus grande section, une plaque de fixation sur l'élément corres- pondant de transmission de la poussée, - la pièce est en acier et est réalisée par em-. boutissage. L'invention a également pour objet un pare-chocs de véhicule automobile, du type comprenant une poutre reliée à chaque longeron de la structure du véhicule automobile par une contre-lame, caractérisé en ce qu'un absorbeur d'énergie tel que mentionné ci-dessus est interposé entre l'extrémité de chaque longeron et la poutre. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - l'extrémité de plus grande section de chaque absorbeur d'énergie est fixée sur l'extrémité du longeron correspondant, - l'extrémité de plus petite section de chaque absorbeur d'énergie est en appui contre la poutre, - la poutre comporte, au droit de chaque absor- beur d'énergie, un évidement dont la largeur dans l'axe du véhicule est égale ou inférieure à l'épaisseur résiduelle périphérique de l'absorbeur d'énergie après un choc, - la hauteur de la poutre est supérieure au dia- mètre de l'étage de plus grande section de l'absorbeur d'énergie, - chaque contre-lame est déformable sous une force inférieure à la force de déformation de l'absorbeur d'énergie correspondant. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention apparaîtront au cours de la description qui va sui- vre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en réfé- rence aux dessins annexés, sur lesquels: - La Fig. 1 est une vue en perspective d'un pre- mier mode de réalisation d'un absorbeur d'énergie conforme à l'invention, - la Fig. 2 est une vue en perspective d'un se- cond mode de réalisation d'un absorbeur d'énergie conforme à 1 'invention, - la Fig. 3 est une vue schématique en perspec- tive d'un pare-chocs avant de véhicule automobile équipé d'absorbeurs d'énergie conformes à l'invention, - la Fig. 4 est une vue en perspective de l'ab- sorbeur d'énergie après un choc. Sur les Figs. 1 et 2, on a représenté un absor- beur d'énergie, notamment pour véhicule automobile, désigné dans son ensemble par la référence 10 et destiné à être dis- posé entre deux éléments de transmission d'une poussée, comme par exemple un pare-chocs 1 et un longeron 2 de la structure du véhicule automobile. D'une manière générale, l'absorbeur d'énergie 10 est formé par une pièce 11 de profil évasé et comportant une succession de sections étagées. De préférence, le profil évasé de la pièce 11 forme une enveloppe conique et les sections étagées sont formées par une série d'étages cylindriques 12a, 12b... 12e de diamètre croissant d'une extrémité à l'autre de la pièce 11. Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures, la pièce 11 comporte cinq étages cylindriques 12a, 12b...12e de diamètre croissant. Selon une variante représentée à la Fig.2, la pièce 11 comporte au moins une nervure de renfort 13 s'éten- dant le long d'une génératrice de l'enveloppe conique formée par ladite pièce 11. Dans l'exemple de réalisation représenté à la Fig.2, la pièce 11 comporte trois nervures de renfort 13 s'étendant chacune le long d'une génératrice de l'enveloppe conique et uniformément réparties sur ladite enveloppe. La pièce 11 comporte, à son extrémité de plus grande section, une plaque 14 de fixation sur l'élément cor- respondant de transmission de la poussée, comme par exemple un longeron 2. Cette plaque 14 comporte des orifices 15 de pas- sage d'organes de fixation, non représentés, de la pièce 11 sur l'extrémité du longeron 2. Enfin la pièce 11 est de préférence en acier et réalisée par emboutissage. Sur la Fig. 3, on a représenté schématiquement un pare-chocs 1 fixé sur l'extrémité avant des longerons 2 de la structure du véhicule automobile au moyen de contre- lames 3. Entre l'extrémité avant de chaque longeron 2 et la poutre 1 du pare-chocs est interposé un absorbeur d'éner- gie 10 tel que précédemment décrit et représenté à la Fig.1 ou à la Fig.2. Ainsi que représenté à la Fig.3, l'extrémité de plus grande section de la pièce 11 de l'absorbeur d'énergie est fixée par l'intermédiaire de la plaque 14 sur l'ex- trémité avant du longeron 2 correspondant et l'extrémité de plus petite section de ladite pièce 11 est en appui sur la poutre 1 du pare-chocs. Ainsi, cette poutre 1 est en appui simple sur la pièce 11 de chaque absorbeur d'énergie 10, sans liaison di- recte de façon à éviter d'engendrer des efforts transversaux trop importants en cas de chocs survenant avec un angle d'incidence non nul. Dans le même but, la section de l'étage 12a de chaque pièce 11 en contact avec la poutre 1 doit être suffi- samment faible pour permettre une certaine rotation de la pièce 11 de chaque absorbeur d'énergie 10 par rapport à la- dite poutre 1, sous un effort incident. Par ailleurs, la pièce 11 de chaque absorbeur d'énergie 10 est fixée sur le longeron 2 correspondant de telle manière que le barycentre de l'étage 12e de plus grand diamètre coincide avec celui de la section dudit longeron. La dimension et l'épaisseur de la plaque 14 sont choisies de façon à obtenir une répartition homogène de l'effort sur le longeron 2 correspondant. En cas de chocs, les étages 12a, 12b...12e de diamètre croissant s'emboîtent successivement les uns dans les autres par retournement de la portion de chaque étage, comme représenté à la Fig.4. Ainsi que représenté à la Fig. 3, la poutre 1 du pare-chocs comporte, au droit de chaque absorbeur d'éner- gie 10, un évidement 4 dont la largeur, dans l'axe du véhi- cule, est égale ou inférieure, à l'épaisseur résiduelle pé- riphérique de l'absorbeur d'énergie 10 comprimé après un choc. La hauteur de la poutre est supérieure au diamè- tre de l'étage de plus grande section de l'absorbeur d'éner- gie. De cette façon on évite tout interférence entre la poutre 1 et les absorbeurs d'énergie 10 au cours du choc. En effet, une telle interférence provoquerait un travail en parallèle de ces éléments susceptible de créer un cumul néfaste des raideurs. Pour la même raison, les contre-lames 3 sont dimensionnées pour flamber très rapidement afin de ne pas perturber le fonctionnement de l'absorbeur d'énergie 10. De préférence, chaque contre-lame 3 est déformable sous une force inférieure à la force de déformation de l'absorbeur d'énergie 10 correspondant. L'absorbeur d'énergie selon l'invention convient particulièrement pour une déformation progressive même avec des angles d'incidence de chocs non nuls. De plus, le mode de fonctionnement par inversion de chaque étage de la pièce formant ledit absorbeur d'éner- gie permet, pour un tube de diamètre donné, de travailler à un effort relativement constant. Ainsi, l'absorbeur d'énergie selon l'invention qui présente l'avantage d'être simple, compact et de faible coût est capable d'absorber des chocs situés dans une large gamme de vitesse et avec différents angles d'incidence. REVENDICATIONS 1. Absorbeur d'énergie, notamment pour véhicule automobile, disposé entre deux éléments (1, 2) de transmis- sion d'une poussée, caractérisé en ce qu'il est formé par une pièce (11) de profil évasé à sections étagées. 2. Absorbeur d'énergie selon la revendication 1, caractérisé en ce que le profil évasé de la pièce (11) forme une enveloppe conique et présente une série d'étages cylin- driques (12a, 12b...12e) de diamètre croissant d'une extré- mité à l'autre de ladite pièce (11). 3. Absorbeur d'énergie selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la pièce (11) comporte au moins une nervure de renfort (13) s'étendant le long d'une géné- ratrice de l'enveloppe conique. 4. Absorbeur d'énergie selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la pièce (11) comporte trois nervures de renfort (13) s'étendant chacune le long d'une génératrice de l'enveloppe conique et uniformément répar- ties sur ladite enveloppe. 5. Absorbeur d'énergie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce (11) comporte, à son extrémité de plus grande section, une plaque de fixation (14) sur l'élément (2) correspondant de transmission de la poussée. 6. Absorbeur d'énergie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce (11) est en acier et est réalisée par emboutissage. 7. Pare-chocs de véhicule automobile, du type comprenant une poutre (1) reliée à chaque longeron (2) de la structure du véhicule par une contre-lame (3), caractérisé en ce qu'un absorbeur d'énergie (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes est interposé entre l'extré- mité de chaque longeron (2) et la poutre (1). 8. Pare-chocs selon la revendication 7, caracté- risé en ce que l'extrémité de plus grande section de chaque absorbeur d'énergie (10) est fixée sur l'extrémité du longe- ron (2) correspondant. 9. Pare-chocs selon la revendication 7, caracté- risé en ce que l'extrémité de plus petite section de chaque absorbeur d'énergie (10) est en appui sur la poutre (1). 10. Pare-chocs selon la revendication 7, carac- térisé en ce que la poutre (1) comporte, au droit de chaque absorbeur d'énergie (10), un évidement (4) dont la largeur, dans l'axe du véhicule est égale ou inférieure à l'épaisseur résiduelle périphérique de l'absorbeur d'énergie (10) com- primé après un choc. 11. Pare-chocs selon la revendication 7, carac- térisé en ce que la hauteur de la poutre (1) est supérieure au diamètre de l'étage (12a) de plus grande section de l'ab- sorbeur d'énergie (10). 12. Pare-chocs selon la revendication 7, carac- térisé en ce que chaque contre-lame (3) est déformable sous une force inférieure à la force de déformation de l'absor- beur d'énergie (10) correspondant.