Brevet FR2845963A1 — publié le 20040423

L'invention concerne un capot avant amortisseur de choc pour véhicule, lequel sert à absorber de l'énergie de choc qui est apportée par un piéton ou par toute autre personne impliquée dans un choc mais aussi, notamment, par 5 un impacteur simulant l'impact de la tête d'un piéton, ainsi qu'une entretoise de voilement. Afin de réduire la gravité des blessures, notamment des blessures à la tête, infligées à des piétons ou à d'autres personnes impliquées dans un choc dont la tête, 10 en cas d'accident par impact, percute le capot avant, on a développé des capots avant pouvant absorber l'énergie de choc de manière particulièrement efficace, au moins dans des zones prédéfinies. Ces zones sont déterminées par calcul en faisant des essais de choc à l'aide de 15 dispositifs de choc comportant des impacteurs simulant la tête d'un piéton, essais au cours desquels les impacteurs sont tirés à une vitesse déterminée sur les zones prédéfinies et les paramètres géométriques et matériels appropriés de l'avant sont estimés au moyen d'un 20 déroulement de décélération optimal. Ce déroulement de décélération optimal permet, avec une courbe "énergie déplacement" pouvant être obtenue de manière pratique, de transformer l'énergie de l'impacteur tout en ayant la plus petite course de déformation possible. Il faut donc 25 concevoir un capot avant de telle sorte que l'énergie de choc apportée lors de la collision puisse être absorbée conformément à une courbe idéale "accélération (a) - temps (t)" pour maintenir le critère de blessure à la tête HIC (Head Injury Criterion) à un niveau faible tout en ayant 30 une course de pénétration la plus petite possible. cet effet, de nombreux capots comportant une tôle supérieure et une sous-structure, avec lesquels cet objectif est paraît-il atteint, sont décrits dans DE 195 14 324 Al. Les constructions qui y sont décrites sont compliquées et sont 35 toutes sans exception en liaison active avec ce qu'il est convenu d'appeler un corps perturbant le choc, le moteur par exemple, qui reçoit la sous-structure déformée. Il y a également une série de propositions de configuration de la sous-structure qui se passent de ce qu'il est convenu d'appeler un corps perturbant le choc et dans lesquelles 5 la sous-structure n'est pas en liaison active avec un tel corps perturbant le choc, par exemple: DE 100 38 812 Al, DE 100 62 155 Ai ou DE 100 64 345 Al. Un critère HIC réduit allant de pair avec une petite course de pénétration peut également être obtenu par 10 réduction de la rigidité à la torsion du capot avant en faisant en sorte que la sous-structure comporte des évidements plus étendus. Cela étant, du fait de la réduction de la résistance au voilement, on prend toutefois le risque que la tôle supérieure s'enfonce 15 élastiquement (effet "cricket", d'après le jouet à lame métallique flexible faisant un bruit de clic-clac) même sous une assez faible charge, comme cela se produit, par exemple, lors de l'appui ou du soutien du torse d'une personne à l'aide d'une main sur la tôle supérieure. 20 L'avantage en est un capot avant de poids réduit. L'objectif de l'invention est donc de configurer un capot avant amortisseur de choc comportant une tôle supérieure et une sous-structure, laquelle est reliée à ladite tôle supérieure et comprend un cadre porteur et au 25 moins un évidement de grande étendue à l'intérieur dudit cadre porteur, de sorte que la résistance au voilement dudit capot soit accrue. Cet objectif est résolu dans le cadre d'un capot avant caractérisé en ce que la sous-structure comporte au 30 moins une entretoise de voilement, pourvue d'au moins une moulure, qui fait saillie vers la tôle supérieure, qui franchit l'évidement à distance verticale de la sousstructure et qui est fixée à ses deux extrémités solidairement à la sous-structure et est reliée 35 solidairement, dans sa zone médiane, à la tôle supérieure, la moulure étant orientée suivant l'extension longitudinale de l'entretoise de voilement et formée du côté opposé à la tôle supérieure et ayant une hauteur qui est plusieurs fois plus grande que l'épaisseur de la matière de l'entretoise de voilement. L'invention consiste en ce qu'un capot avant amortisseur de choc pour véhicule, constitué d'une tôle supérieure et d'une sous-structure à cadre porteur reliée à ladite tôle supérieure, dans lequel la sous-structure forme au moins un évidement de grande étendue à 10 l'intérieur du cadre porteur, comporte, dans la zone de cet évidement, au moins une entretoise de voilement, ayant au moins une moulure, disposée sur la sous-structure et renforçant la tôle supérieure. L'entretoise de voilement est reliée solidairement à la sous-structure par ses deux 15 extrémités, elle fait saillie vers la tôle supérieure et franchit l'évidement en respectant un écart vertical par rapport à la sous-structure. Dans sa zone médiane, elle est reliée solidairement à la tôle supérieure, notamment collée. La moulure est réalisée suivant l'extension 20 longitudinale de l'entretoise et du côté opposé à la tôle supérieure et elle a une hauteur qui est plusieurs fois plus grande que l'épaisseur de la matière de l'entretoise de voilement. L'entretoise de voilement accroît la résistance au 25 voilement du capot avant et réduit la course de pénétration d'un impacteur en forme de tête ou de la tête d'une personne impliquée dans un choc percutant le capot avant lors d'un accident par impact, et elle contribue par conséquent à l'amélioration de la protection des piétons. 30 L'avantage de l'entretoise de voilement réside dans la dissipation de l'énergie de choc. Dès le premier contact d'un impacteur en forme de tête avec le capot avant, un pic de départ élevé est obtenu dans la courbe "accélération (a) - temps (t)" grâce à l'entretoise de 35 voilement. L'énergie résiduelle disponible est ainsi considérablement réduite lors d'un éventuel contact secondaire avec l'équipement placé dans le compartiment moteur. Le critère HIC (Head Injury Criterion) est amélioré. Un autre avantage de la disposition ou de la réalisation d'une ou plusieurs entretoises de voilement 5 réside dans leur faible poids, si bien que celles-ci constituent une mesure simple et efficace pour améliorer la protection des piétons. On fera expressément remarquer que l'entretoise de voilement peut également être utilisée pour empêcher des 10 enfoncements sur d'autres tôles extérieures d'un véhicule que la tôle supérieure du capot avant, dans la mesure o celles-ci se trouvent dans une zone susceptible de recevoir un choc, par exemple sur une aile. Dans ce cas, au lieu d'être disposée sur une sous-structure de tôle 15 intérieure servant de support, l'entretoise de voilement peut également être disposée sur une autre structure portante. Dans une réalisation préférée o la rigidité est optimisée, l'entretoise de voilement comporte une seule 20 moulure et est réalisée en forme de cuvette dans la zone de ladite moulure. Les bordures proches de la moulure situées côté tôle supérieure servent à relier l'entretoise de voilement à la tôle supérieure. La moulure occupe alors à peu près la moitié de la largeur de l'entretoise de 25 voilement. La zone médiane de l'entretoise de voilement, dans laquelle au moins une moulure est ménagée, peut présenter un écart vertical par rapport au plan de fixation à la sous-structure situé à chacune des deux extrémités de 30 l'entretoise, écart qui correspond au moins au double de la hauteur de la moulure. On a ainsi l'assurance que la tôle supérieure munie de l'entretoise de voilement ne bute pas contre l'équipement placé dans le compartiment moteur en cas de choc. L'entretoise de voilement est de préférence faite de tôle d'acier qui a, de préférence, une épaisseur comprise entre 0,5 et 0,8 millimètre. Elle peut cependant aussi être faite d'un métal léger, notamment d'aluminium, ou même de matière synthétique. La disposition d'une entretoise de voilement sur la sous-structure d'un capot avant, dans la zone d'un évidement entouré par cette dernière, peut avoir lieu non seulement entre deux bords opposés du cadre porteur 10 faisant partie de la sousstructure mais aussi entre un tel bord et un arceau de renforcement faisant partie de la sous-structure ou encore entre deux arceaux. L'invention a également pour objet l'entretoise de voilement correspondante. L'invention est expliquée ci-après au moyen d'un mode de réalisation. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'une sousstructure pour capot avant de voiture particulière; la figure 2 représente une coupe II-II du capot avant dans la zone d'une entretoise de voilement; la figure 3a est un autre modèle d'entretoise de 25 voilement; la figure 3b est une vue latérale de cette entretoise de voilement; la figure 3c représente une coupe transversale IIIIII de cette dernière; et la figure 4 est un diagramme sur lequel figure une courbe "accélération temps" (courbe a-t) dans le cas, respectivement, d'un capot avant sans entretoise de voilement et d'un capot avant avec entretoise de voilement. Les figures 1 et 2 représentent la sous-structure 1 35 d'un capot amortisseur de choc en tôle d'acier d'une épaisseur de 0,6 mm pour voiture particulière, laquelle sous-structure est reliée par sa face supérieure visible à une tôle supérieure 2 en acier d'une épaisseur de 0,7 mm (figure 2). La sousstructure 1 comporte un cadre porteur 3 (non représenté en détail) qui est relié par son bord 5 extérieur au bord de la tôle supérieure 2 par sertissage. A l'intérieur du cadre porteur 3, des évidements de grande étendue 5 sont réalisés des deux côtés d'une traverse 4 centrale orientée dans le sens de la longueur du véhicule, évidements sur le bord intérieur desquels sont formés des 10 coudes 6 faisant saillie en direction de la tôle supérieure 2 et comportant parallèlement auxdits coudes des surfaces de jonction coudées 7 pour celle-ci (2). Dans la zone de chacun des deux évidements 5, deux entretoises de voilement de 39 mm de large 8, 9.1 et 9. 2 sont formées 15 en continuité dans l'épaisseur de tôle de la sousstructure, lesquelles franchissent lesdits évidements sensiblement dans le sens de la longueur du véhicule à distance l'une de l'autre et à distance du bord des évidements 5. Les entretoises de voilement 8, 9.1 et 9.2 20 sont reliées au bord intérieur du cadre porteur 3 en formant une seule et même pièce. Elles comportent chacune une moulure 10 qui est réalisée suivant l'extension longitudinale des entretoises, du côté opposé à la tôle supérieure 2, et qui a une hauteur h de 5,1 mm. Dans la 25 zone de la moulure 10 ouverte côté tôle supérieure 2, la section des entretoises de voilement 8, 9.1 et 9.2 a une forme de cuvette, et la bordure située à proximité de chaque moulure 10 et côté tôle supérieure 2 forme, côté tôle supérieure, une surface de collage il destinée à être 30 reliée à la tôle supérieure 2 et sur laquelle est placée une couche de colle 12. La zone médiane des entretoises de voilement 8, 9.1 et 9.2 dans laquelle se trouve la moulure 10 présente un écart vertical "a" de sensiblement 10 mm par rapport à son emplacement de fixation au cadre porteur 3. 35 Les figures 3a, 3b et 3c représentent l'entretoise de voilement 9.1 en trois vues. La vue en plan montre deux -7 coudes 12 en sens inverse, parallèlement à la tôle supérieure 2. La coupe III-III représentée à la figure 3c permet de voir la forme la section et la taille de la moulure de l'entretoise de voilement. Sa largeur b fait sensiblement 25 mm. La rigidité de la tôle supérieure 2 vis-à-vis du voilement est accrue par la disposition des entretoises de voilement 8, 9. 1 et 9.2, de telle sorte que celle-ci n'est pas enfoncée lorsque l'on prend appui dessus. Les courbes 10 d'accélération en fonction du temps représentées (calculées) à la figure 4 pour le capot avant révèlent que celui-ci présente, sans les entretoises de voilement 8, 9.1 et 9.2, un critère de blessure à la tête HIC (Head Injury Criterion) de 1025 et, avec les entretoises de 15 voilement, un critère HIC amélioré, de 999. Dans la zone des évidements munis des entretoises de voilement 8, 9.1 et 9.2, un impacteur ou la tête d'une personne impliquée dans un choc ne peut plus enfoncer le capot avant ou la tôle supérieure 2 que sur environ 51 mm de profondeur, ou 20 encore ne peut plus pénétrer dans le capot avant que sur à peu près cette distance (profondeur de pénétration I), par rapport à une profondeur de pénétration de 56 mm sans lesdites entretoises de voilement (profondeur de pénétration II), ce qui correspond à une réduction de 10 % 25 et ce qui est par conséquent considérable. La réduction de la profondeur de pénétration de 5 mm permet à son tour avantageusement d'installer l'équipement du compartiment moteur sous le capot avant 5 mm plus haut, et ce, sans que la sous-structure 1 heurte ledit équipement lors d'un 30 accident par impact. Bien que l'invention ait été particulièrement montrée et décrite en se référant à un mode de réalisation préféré de celle-ci, il sera compris aisément par les personnes expérimentées dans cette technique que des modifications 35 dans la forme et dans des détails peuvent être effectuées sans sortir de l'esprit ni du domaine de l'invention. REVENDICATIONS 1. Capot avant amortisseur de choc pour véhicule, comportant une tôle supérieure et une sous-structure, reliée à cette dernière, comprenant un cadre porteur et au 5 moins un évidement de grande étendue à l'intérieur dudit cadre porteur, caractérisé en ce que la sous-structure (1) comporte au moins une entretoise de voilement (8, 9.1, 9.2), pourvue d'au moins une moulure (10), qui fait saillie vers la tôle supérieure (2), qui franchit 10 l'évidement (5) à distance verticale de la sous-structure (1) et qui est fixée à ses deux extrémités solidairement à la sous-structure (1) et est reliée solidairement, dans sa zone médiane, à la tôle supérieure (2), la moulure (10) étant orientée suivant l'extension longitudinale de 15 l'entretoise de voilement (8, 9.1, 9.2) et formée du côté opposé à la tôle supérieure (2) et ayant une hauteur (h) qui est plusieurs fois plus grande que l'épaisseur de la matière de l'entretoise de voilement (8, 9.1, 9.2). 2. Capot avant selon la revendication 1, caractérisé 20 en ce que l'entretoise de voilement (8, 9.1, 9.2) est réalisée en forme de cuvette dans la zone de la ou des moulures (10), et en ce que les bordures proches de la moulure (10) situées côté tôle supérieure (2) sont reliées solidairement à la tôle supérieure (2). 3. Capot avant selon la revendication 2, caractérisé en ce que la moulure (10) occupe à peu près la moitié de la largeur de l'entretoise de voilement (8, 9.1, 9.2). 4. Capot avant selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'entretoise de voilement (8, 9.1, 30 9.2) est reliée à la tôle supérieure (2) par collage. 5. Capot avant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la zone de l'entretoise de voilement (8, 9.1, 9.2) pourvue de la moulure (10) présente, par rapport au niveau de fixation à 35 la sous-structure (1), un écart vertical (a) qui correspond au moins au double de la hauteur (h) de la moulure (10). 6. Capot avant selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'entretoise de voilement (8, 9.1, 9.2) est constituée d'une tôle d'acier d'une épaisseur de 0,5 à 0,8 millimètre. 7. Entretoise de voilement servant à empêcher des enfoncements dans des tôles de véhicule, caractérisée en ce que celle-ci (8; 9.1, 9.2) est réalisée en forme de pont et est pourvue d'au moins une moulure (10) orientée suivant l'extension longitudinale de l'entretoise, ladite 10 entretoise étant fixée solidairement par ses deux extrémités à une structure portante (1) et étant reliée, dans sa zone médiane, à une tôle extérieure (2) située du côté choc, et la moulure (10) étant formée du côté opposé à la tôle extérieure (1) et ayant une hauteur (h) 15 plusieurs fois plus grande que l'épaisseur de la matière de l'entretoise de voilement (8; 9.1, 9.2). 8. Entretoise de voilement selon la revendication 7, caractérisée en ce que celle-ci (8; 9.1, 9.2) est réalisée en forme de cuvette dans la zone de la ou des 20 moulures (10), et en ce que les bordures proches de la moulure (10) situées côté tôle extérieure (2) sont conçues pour être reliées solidairement à la tôle extérieure (2). 9. Entretoise de voilement selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que la moulure (10) occupe à peu 25 près la moitié de la largeur de l'entretoise de voilement (8; 9.1, 9.2). 10. Entretoise de voilement selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que la zone de l'entretoise de voilement (8; 9.1, 9.2) pourvue de la moulure (10) 30 présente, par rapport au niveau de fixation à la sousstructure (1), un écart (a) qui correspond au moins au double de la hauteur (h) de la moulure (10). 11. Entretoise de voilement selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisée en ce que l'entretoise de 35 voilement (8; 9.1, 9.2) est constituée d'une tôle d'aluminium ou d'une tôle d'acier d'une épaisseur de 0,5 à 0,8 millimètre.