Brevet FR2836879A1 — publié le 20030912

L'invention concerne en général les véhicules automobiles, et en particulier le domaine de la sécurité passive en cas de choc piéton. Plus précisément, l'invention concerne un véhicule automobile comprenant une structure fixe et présentant une ligne d'impact théorique prédéterminée, un capot articulé par un bord arrière à cette structure fixe, et un dispositif de verrouillage du capot en position fermée, le dispositif de verrouillage comprenant un pêne solidaire de la structure fixe, et une gâche rigidement liée au capot et sélectivement engagée dans le pêne. Les dispositifs de verrouillage existants doivent répondre à plusieurs critères. Ils doivent être suffisamment rigides pour que le capot ne heurte pas les projecteurs de la voiture quand celui-ci est brusquement refermé (tenue au sur-claquage). Le dispositif de verrouillage doit également, pour des raisons de sécurité, maintenir le capot fermé dans différentes conditions de vie du véhicule. Ce critère se traduit par l'exigence que le dispositif résiste sans rupture à un effort vertical de 250 daN au droit du pêne, et qu'il résiste sans déformation permanente à un effort vertical de 100 daN au même endroit. Enfin, il doit répondre à un critère d'endurance et résister à 2500 cycles de déverrouillage du capot, ouverture du capot et lâcher du capot. Par ailleurs, les constructeurs automobiles s'efforcent de diminuer les dommages corporels en cas de choc avec un piéton, en prévoyant des dispositifs de sécurité passive dans les véhicules. Dans cette optique, l'effort exercé par le capot sur le fémur du piéton dans le cas d'un choc avant doit être limité à une valeur maximum, et l'enfoncement du capot doit être suffisant pour absorber l'énergie du choc. Or, dans les dispositifs de verrouillage existants, le pêne est généralement disposé sous le capot, à une distance très courte de la face intérieure de celui-ci. En cas de choc avant avec un piéton, la jambe de celui-ci va venir impacter l'avant du capot au niveau du fémur. Le pêne constitue un élément rigide qui empêche l'écrasement du capot quand le choc a lieu à proximité. L'énergie du choc ne peut alors pas être absorbée par la déformation du capot, l'effort exercé sur le fémur étant en conséquence d'autant plus important. Dans ce contexte, l'invention vise à proposer un véhicule automobile dont le dispositif de verrouillage répond aux critères de tenue au sur-claquage, de sécurité et d'endurance, mais qui permet aussi d'augmenter la sécurité des piétons en cas de choc avant. A cette fin, l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule cidessus, est essentiellement caractérisée en ce que le dispositif de verrouillage comprend au moins une patte avant présentant des première et seconde extrémités opposées, la gâche étant fixée à la première extrémité, la patte avant étant fixée au capot par la deuxième extrémité et étant déformable en cas de choc sur l'avant du capot, et le pêne étant déporté d'une cote d'écrasement prédéterminée dans un plan longitudinal vertical du véhicule par rapport à la ligne d'impact théorique du capot. Dans un mode de réalisation possible de l'invention, le dispositif de verrouillage comprend également une patte arrière présentant des troisième et quatrième extrémités opposées, la patte arrière étant fixée au capot par la quatrième extrémité et déformable en cas de choc sur l'avant du capot, la gâche présentant la forme générale d'un fil rigide fixé par deux extrémités opposées respectivement aux première et troisième extrémités des pattes avant et arrière et sélectivement engagé dans le pêne. Avantageusement, la gâche peut être engagée dans le pêne suivant une direction d'engagement, les pattes avant et arrière s'étendant suivant une direction générale parallèle à cette direction d'engagement. De préférence, la patte arrière peut comprendre une seconde partie centrale, prolongée par les troisième et quatrième extrémités, la quatrième extrémité étant perpendiculaire à la partie centrale, et la troisième extrémité formant un angle de 600 par rapport à la quatrième extrémité. Par exemple, la patte avant peut comprendre une première partie centrale, prolongée par les première et deuxième extrémités, ces première et deuxième extrémités étant mutuellement parallèles et perpendiculaires à la première partie centrale. De préférence, la gâche peut être soudée par cordons sur les première et troisième extrémités, les extrémités de la gâche étant orientées vers les première et seconde parties centrales. Avantageusement, la gâche peut être soudée sur une face de la première extrémité tournée vers la deuxième extrémité, et peut être soudée sur une face de la troisième extrémité opposée à la quatrième extrémité. De préférence, le capot peut comprendre des raidisseurs et une doublure, les première et seconde pattes étant rivetées en triple épaisseur aux raidisseurs et à la doublure par respectivement leurs deuxième et quatrième extrémités. De préférence, le capot peut comprendre une doublure, les première et seconde pattes étant rivetées en double épaisseur à la doublure par respectivement leurs seconde et quatrième extrémités. Par exemple, le capot peut comprendre une doublure en acier, les premières et seconde pattes étant soudées à la doublure respectivement par leurs seconde et quatrième extrémités. Par exemple, le pêne peut être déporté par rapport à la ligne d'impact théorique du capot dans un plan longitudinal vertical du véhicule suivant une direction d'écrasement prédéterminée inclinée de 100 à 500 par rapport au plan défini par la voie sur laquelle se trouve le véhicule. Avantageusement, les directions d'écrasement et d'engagement peuvent ne pas être parallèles. De préférence, la côte d'écrasement prédéterminée peut être comprise entre 40 et 150 millimètres. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles : - la figure 1 est une représentation schématique de l'avant d'un véhicule automobile selon l'invention, vu de côté, - la figure 2 est vue en perspective du dispositif de verrouillage du capot du véhicule de la figure 1, et - la figure 3 est une vue en perspective du capot du véhicule de la figure 1, ce capot étant vu de dessous et incliné vers l'avant. Le véhicule automobile de l'invention comprend, de manière connue, une structure fixe 10, un capot 20 articulé par un bord arrière 21 à cette structure fixe 10 et présentant une ligne d'impact théorique l prédéterminée, et au moins un dispositif de verrouillage 30 du capot 20 en position fermée. La structure fixe 10 comprend toutes les pièces de structure du véhicule normalement non mobiles et tout élément rigidement fixé à ces pièces de structure. L'avant et l'arrière sont définis relativement au sens de déplacement normal du véhicule, la direction longitudinale étant parallèle à ce sens de déplacement normal. La ligne d'impact théorique I du capot 20 peut être définie conventionnellement comme la ligne, sensiblement transversale, constituée des points de tangence entre le capot et une droite inclinée à 50 % par rapport à la verticale. Le dispositif de verrouillage comprend un pêne 31 solidaire de la structure fixe 10, et une gâche 32 rigidement liée à un bord avant 22 du capot 20. Une gâche 32 est sélectivement engagée dans le pêne 31 pour verrouiller le capot 20. Selon l'invention, le dispositif de verrouillage 30 comprend une patte avant 33 présentant des première et seconde extrémités opposées 331 et 332, et une patte arrière 34 présentant des troisième et quatrième extrémités opposées 341 et 342. Comme on peut le voir sur la figure 2, la gâche 32 présente la forme générale d'un fil rigide fixé par deux extrémités opposées respectivement aux première et troisième extrémités 331 et 341 des pattes avant et arrière 33 et 34. Ces pattes avant et arrière 33 et 34 sont par ailleurs fixées au capot 20 par leurs deuxième et quatrième extrémités 332 et 342 respectivement. Ces pattes 33 et 34 sont déformable en cas de choc sur l'avant du capot 20 et le pêne 31 est déporté d'une cote d'écrasement prédéterminée dans un plan longitudinal vertical du véhicule par rapport à la ligne d'impact théorique I du capot 20. Comme le montre la figure 1, le pêne 31 est déporté par rapport à la ligne d'impact théorique I du capot 20 dans un plan longitudinal vertical du véhicule suivant une direction d'écrasement prédéterminée. Cette direction d'écrasement prédéterminée est perpendiculaire à la direction théorique dans laquelle s'étend le fémur du piéton au moment de l'impact sur le capot. Cette direction d'écrasement peut être déterminé par l'homme du métier, sur la base du document"Improved test methodes to evaluate pedestrian protection afforded by passenger cars, December 199811, publié par l'European Enhanced Vehicule-safety Commitee (EEVC), en particulier par la figure 4 de la planche 26. Cette figure indique l'angle à considérer pour la direction d'écrasement par rapport au plan de la voie, en fonction de la hauteur de la ligne d'impact théorique, déterminée comme on l'a vu précédemment, et de la forme du pare-chocs. La figure 4 de la planche 26 dudit document indique que cet angle varie de 100 à 500. La direction d'écrasement est représentée sur la figure 1 par une flèche, inclinée dans l'exemple représenté à 400 par rapport à la voie. Selon un aspect de l'invention, l'effort du capot sur le fémur est maintenu à un niveau inférieur mais le plus proche possible de 5 kN du fait du choix du matériau et de l'épaisseur des pattes avant et arrière, et du fait de la géométrie choisie pour ces pattes. Ces points seront détaillés plus loin. La valeur de 5 kN est un compromis raisonnable entre la volonté de protéger les piétons en cas de choc et la nécessité de limiter l'écrasement du capot à un niveau acceptable. L'homme du métier sait dimensionner un capot pour obtenir cet effort proche de 5kN. En fonction du modèle du véhicule et de la position de la ligne d'impact, l'énergie à absorber dûe au choc du fémur sur le capot varie entre 200 J et 700 J. Pour un effort exercé par le capot sur le fémur de 5 kN, l'écrasement du capot 20 nécessaire pour absorber cette énergie varie entre 40 mm et 140 mm. En conséquence, la côte d'écrasement prédéterminée est comprise entre 40 et 150 millimètres en fonction du modèle du véhicule. En cas de choc d'un piéton sur l'avant du capot 20, le capot 20 et les pattes avant et arrière 33 et 34 vont donc se déformer jusqu'à ce que toute l'énergie du choc soit absorbée. La position extrême occupée par l'avant du capot après déformation est matérialisée par une ligne pointillée sur la figure 1. Le pêne 31, qui constitue un élément rigide indéformable, est située dans une position telle par rapport à la ligne d'impact I du capot 20 que le fémur du piéton ne rentrera jamais en contact avec ce pêne. On va maintenant décrire un mode de réalisation du dispositif de verrouillage permettant de réaliser les objectifs de l'invention. Les pattes avant et arrière 33 et 34 sont formées à partir de pièces plates, en acier, d'un millimètre d'épaisseur environ. Comme on peut le voir sur la figure 2, la patte avant comprend une première partie centrale 333 de forme allongée, prolongée par les première et deuxième extrémités 331 et 332. Ces première et deuxième extrémités 331 et 332 sont mutuellement parallèles et perpendiculaires à la première partie centrale 333. Elles sont disposées en vis-à-vis. La patte arrière 34 comprend une seconde partie centrale 343, prolongée par les troisième et quatrième extrémités 341 et 342. La quatrième extrémité 342 est perpendiculaire à la partie centrale 343, et la troisième extrémité 341 forme un angle de 600 environ par rapport à la quatrième extrémité 342. Les troisième et quatrième extrémités 341 et 342 sont inclinées du même côté de la seconde partie centrale 343. Les pattes avant et arrière 33 et 34 sont disposées en vis-à-vis, respectivement relativement plus à l'avant et relativement plus à l'arrière du capot 20. Les première et troisième extrémités 331 et 341 se font face. La gâche 32 est soudée par cordons sur les première et troisième extrémités 331 et 341. Les extrémités de la gâche 32 sont orientées vers les première et seconde parties centrales 333 et 343. Le soudage par cordons permet d'assurer une bonne tenue de la gâche sur les pattes et de garantir une bonne résistance en endurance. La gâche 32 est soudée sur une face de la première extrémité 331 tournée vers la deuxième extrémité 332, et est soudée sur une face de la troisième extrémité 341 opposée à la quatrième extrémité 342. La gâche 32 s'étend dans un plan longitudinal et est engagé dans une mâchoire 311 transversale du pêne 31 suivant une direction d'engagement. Les première et seconde parties centrales 333 et 343 des pattes avant et arrière 33 et 34 s'étendent suivant une direction parallèle à cette direction d'engagement. La direction d'engagement est de 100 par rapport à la verticale de la voie sur laquelle se trouve le véhicule. Cette disposition, alliée au choix et à l'épaisseur des matériaux, permet de donner au dispositif de verrouillage une rigidité suffisante pour remplir les critères de sur-claquage et d'endurance. Le capot 20 comprend par ailleurs des raidisseurs et une doublure. Les première et seconde pattes 33 et 34 sont rivetées en triple épaisseur à ces raidisseurs et à la doublure par respectivement leurs seconde et quatrième extrémités 332 et 342. Chaque patte est fixée au capot par deux rivets autopoinçonneurs de diamètre 5. Ce mode de fixation est suffisant pour assurer la tenue en endurance du dispositif. Dans une variante de réalisation, le capot 20 ne comprend pas de raidisseurs, et les première et seconde pattes sont rivetées en double épaisseur à la doublure. L'assemblage par rivetage est particulièrement bien adapté à des capots et des doublures en aluminium. Dans une autre variante de réalisation, la doublure est en acier et les première et seconde pattes sont fixées à la doublure par soudage. L'ensemble des caractéristiques exposées ci-dessus permet au dispositif de remplir le critère de sécurité exposé dans le préambule. Enfin, dans un mode de réalisation préféré, les directions d'écrasement et d'engagement ne sont pas parallèles. Cette disposition permet une réalisation plus facile du dispositif de verrouillage et améliore la résistance mécanique de ce dispositif. Comme on peut le voir sur la figure 3, un véhicule est typiquement équipé de deux dispositifs de verrouillage, bien qu'il soit possible de n'en prévoir qu'un seul, ou plus de deux. REVENDICATIONS 1. Véhicule automobile comprenant une structure fixe (10), un capot (20) articulé par un bord arrière (21) à cette structure fixe (10) et présentant une ligne d'impact théorique (I) prédéterminée, et un dispositif de verrouillage (30) du capot (20) en position fermée, le dispositif de verrouillage (30) comprenant un pêne (31) solidaire de la structure fixe (10), et une gâche (32) rigidement liée au capot (20) et sélectivement engagée dans le pêne (31), caractérisé en ce que le dispositif de verrouillage (30) comprend au moins une patte avant (33) présentant des première et seconde extrémités opposées (331,332), la gâche (32) étant fixée à la première extrémité (331), la patte avant (33) étant fixée au capot (20) par la deuxième extrémité (332) et étant déformable en cas de choc sur l'avant du capot (20), et le pêne (31) étant déporté d'une cote d'écrasement prédéterminée dans un plan longitudinal vertical du véhicule par rapport à la ligne d'impact théorique (I) du capot (20). 2. Dispositif de verrouillage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de verrouillage (30) comprend également une patte arrière (34) présentant des troisième et quatrième extrémités opposées (341,342), la patte arrière (34) étant fixée au capot (20) par la quatrième extrémité (342) et déformable en cas de choc sur l'avant du capot (20), la gâche (32) présentant la forme générale d'un fil rigide fixé par deux extrémités opposées respectivement aux première et troisième extrémités (331,341) des pattes avant et arrière (33,34) et sélectivement engagé dans le pêne (31). 3. Dispositif de verrouillage suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la gâche (32) est engagée dans le pêne (31) suivant une direction d'engagement, les pattes avant et arrière (33,34) s'étendant suivant une direction générale parallèle à cette direction d'engagement. 4. Dispositif de verrouillage suivant l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la patte arrière (34) comprend une seconde partie centrale (343), prolongée par les troisième et quatrième extrémités (341,342), la quatrième extrémité (342) étant perpendiculaire à la partie centrale (343), et la troisième extrémité (341) formant un angle de 600 par rapport à la quatrième extrémité (342). 5. Dispositif de verrouillage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la patte avant (33) comprend une première partie centrale (333), prolongée par les première et deuxième extrémités (331,332), ces première et deuxième extrémités (331,332) étant mutuellement parallèles et perpendiculaires à la première partie centrale (333). 6. Dispositif de verrouillage suivant la revendication 5 en combinaison avec la revendication 4, caractérisé en ce que la gâche (32) est soudée par cordons sur les première et troisième extrémités (331, 341), les extrémités la gâche (32) étant orientées vers les première et seconde parties centrales (333,343). 7. Dispositif de verrouillage suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la gâche (32) est soudée sur une face de la première extrémité (331) tournée vers la seconde extrémité (332), et est soudée sur une face de la troisième extrémité (341) opposée à la quatrième extrémité (342). 8. Dispositif de verrouillage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7 combinée avec la revendication 2, caractérisé en ce que le capot (20) comprend des raidisseurs et une doublure, les première et seconde pattes (33,34) étant rivetées en triple épaisseur aux raidisseurs et à la doublure par respectivement leurs seconde et quatrième extrémités (332,342). 9. Dispositif de verrouillage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, combinée avec la revendication 2, caractérisé en ce que le capot (20) comprend une doublure, les première et seconde pattes (33,34) étant rivetées en double épaisseur à la doublure par respectivement leurs seconde et quatrième extrémités (332,342). 10. Dispositif de verrouillage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7 combinée avec la revendication 2, caractérisé en ce que le capot (20) comprend une doublure en acier, les première et seconde pattes (33,34) étant soudées à la doublure par respectivement leurs seconde et quatrième extrémités (332,342). 11. Dispositif de verrouillage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le pêne (31) est déporté par rapport à la ligne d'impact théorique (I) du capot (20) dans un plan longitudinal vertical du véhicule suivant une direction d'écrasement prédéterminée inclinée de 100 à 500 par rapport au plan défini par la voie sur laquelle se trouve le véhicule. 12. Dispositif de verrouillage suivant la revendication 11 en combinaison avec la revendication 3, caractérisé en ce que les directions d'écrasement et d'engagement ne sont pas parallèles. 13. Dispositif de verrouillage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la côte d'écrasement prédéterminée est comprise entre 40 et 150 millimètres.