Brevet FR2852900A1 — publié le 20041001

Dispositif de protection contre les chocs, du type sac gonflable, pour une face avant de véhicule automobile L'invention concerne un dispositif de protection contre les chocs pour une face avant de véhicule automobile, destiné à amortir les chocs à basse vitesse, notamment en cas d'impact avec un piéton. De tels chocs sont susceptibles de produire des dommages importants au piéton en raison de l'impact d'un élément de la face avant, en particulier d'un élément de carrosserie ou du pare-chocs. La partie avant de la plupart des véhicules automobiles actuels ne répond pas aux normes de protection des piétons qui seront applicables dans un proche avenir. Certaines faces avant sont conçues avec des parties en mousse qui s'interposent entre des pièces structurelles dures et la peau du parechocs, encore appelé bouclier avant. Ces parties en mousse, plus ou moins souple, peuvent dans certains cas absorber une partie de l'énergie d'impact d'un piéton. 25 Toutefois, ces parties en mousse ne peuvent absorber qu'une partie très limitée des efforts et elles ne peuvent pas couvrir toute la surface de la face avant à protéger. On sait aussi que les impacts peuvent provenir de certains 30 éléments formant des "points durs" qui sont présents sur la face avant. Il est connu de fixer de tels éléments par l'intermédiaire de moyens de fixation à rupture pré-calculée pour qu'ils cèdent sous un certain effort. Ces dispositifs à rupture pré-calculée permettent, certes, de diminuer sensi35 blement l'énergie d'impact sur certains éléments. Toutefois, la plupart des points durs subsistent. On a proposé aussi des sacs gonflables qui, en cas de détection de choc, viennent se déployer à l'avant du véhicule pour amortir le choc à l'égard d'un piéton, comme enseigné notamment par les publications EP 1 024 063 et DE 100 31 525. De tels sacs gonflables ou déployables s'apparentent aux sacs 5 appelés "Airbag" (marque déposée) utilisés pour la protection des passagers dans l'habitacle des véhicules automobiles. De tels sacs sont difficiles à concevoir. En outre, il est difficile d'orienter leur déploiement vers les zones à protéger. Ces sacs comprennent une enveloppe agencée pour être gonflée brusquement par un gaz sous pression en cas de choc ou de détection de choc. La puissance dégagée lors de la mise en service du sac nécessite une structure de fixation solide et 15 spécifique pour assurer le bon déploiement du sac. Il existe donc un besoin d'un dispositif de protection, offrant davantage de sécurité et, susceptible de répondre aux normes de protection applicables dans un proche avenir. 20 L'invention a notamment pour but de surmonter les inconvénients des dispositifs de protection de la technique antérieure. Elle vise principalement à procurer un dispositif de protection, du type sac gonflable, susceptible d'offrir un amortissement efficace contre les chocs à basse vitesse à l'égard des piétons. L'invention vise également à procurer un tel dispositif de protection qui peut s'intégrer facilement dans une face avant de véhicule automobile et qui est susceptible de protéger un piéton vis-à-vis d'un impact contre un élément de la face avant qui offre des points durs. 35 L'invention propose à cet effet un dispositif de protection contre les chocs frontaux pour une face avant de véhicule automobile, du type comprenant un sac gonflable agencé pour se déployer contre une partie au moins de la face avant en cas de détection de choc, dans lequel le sac gonflable est logé dans un boîtier qui est intégré dans une partie structurelle de la face avant. On rappellera ici qu'une face avant est un élément de structure susceptible d'intégrer divers équipements du véhicule, tels que projecteurs, clignotants, avertisseur sonore, échangeurs thermiques, groupe moto-ventilateur, module de refroidissement complet, etc. La face avant, ainsi 10 pourvue de ses équipements, constitue un module unitaire préparé et livré par l'équipementier et prêt à être monté sur le véhicule par le constructeur. Le montage de ce module unitaire se fait par raccordement à des éléments de structures latéraux du véhicule, tels que longerons, ailes, coque, 15 puis mise en place d'un pare-chocs ou bouclier frontal rapporté sur le module. Ainsi, l'invention propose d'intégrer directement le boîtier du sac gonflable dans une partie structurelle de la face 20 avant. Cette intégration permet d'optimiser l'utilisation du sac gonflable. Elle permet de le positionner en un endroit choisi de la face avant et de réduire également le nombre de pièces par rapport aux dispositifs de protection de la technique antérieure. Il en résulte également une diminution 25 de l'encombrement. Par ailleurs, cette intégration permet d'absorber la puissance dégagée lors de la mise en service du sac gonflable, sans compromettre la résistance mécanique de la partie structurelle. Dans l'invention, le sac gonflable peut être reçu dans un logement défini par la partie structurelle ou bien le boîtier peut constituer directement cette partie structurelle. La partie structurelle est avantageusement formée d'une 35 matière hybride constituée d'un métal surmoulé d'une matière plastique. Elle peut aussi être formée d'un métal ou d'une matière plastique. Il est avantageux que la partie structurelle comporte des nervures de renforcement situées au moins dans une zone limitée de la partie structurelle, qui intègre le boîtier du sac gonflable. Ces nervures de renforcement s'étendent de 5 préférence dans une direction généralement horizontale ou dans une direction généralement verticale. La direction des nervures tient compte notamment des contraintes de moulage et de démoulage. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, la partie structurelle de la face avant est une poutre supérieure horizontale. En ce cas, le sac gonflable est agencé pour se déployer et 15 couvrir une zone supérieure de la face avant. Cette zone supérieure englobe avantageusement une partie du capot moteur. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, la partie 20 structurelle de la face avant est un élément latéral situé sous un logement de projecteur. En ce cas le sac gonflable est agencé pour se déployer et couvrir une partie au moins du projecteur reçu dans le 25 logement de projecteur. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comprend un couvercle de protection agencé pour s'ouvrir et permettre le déploiement du sac gonflable. Ce 30 couvercle est avantageusement un élément de style de la face avant qui est visible de l'extérieur. Il peut être réalisé, par exemple, sous la forme d'une trappe mobile. Sous un autre aspect, l'invention concerne une face avant 35 intégrant un dispositif de protection tel que défini précédemment. Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés sur lesquels: - la figure l est une vue en perspective d'une face avant de véhicule automobile intégrant un dispositif de protection selon l'invention; - la figure 2 est un schéma d'un circuit utilisé pour la mise en service du sac gonflable intégré à la face avant de la figure 1; - la figure 3 est une vue partielle en perspective, et en 10 coupe, d'une partie structurelle de face avant agencée pour intégrer un dispositif de protection selon l'invention; - la figure 4 est une vue en perspective analogue à la figure l montrant le sac gonflable en position déployée; 15 - la figure 5 est une vue partielle de côté d'un véhicule intégrant un dispositif de protection selon l'invention en position déployée; - la figure 6 est une vue partielle de côté d'un véhicule automobile dont la face avant comporte un couvercle de protection susceptible de s'ouvrir pour le déploiement d'un sac gonflable; et - la figure 7 est une vue en perspective analogue à la figure 4 montrant un dispositif à trois sacs gonflables. Se réfère d'abord à la figure 1 qui montre une face avant 10, encore appelée module de face avant, qui comprend une poutre 30 supérieure horizontale 12 rattachée à une poutre inférieure horizontale 14 par deux jambages 16 généralement verticaux. La poutre supérieure 12, appelée aussi traverse supérieure, comprend une partie centrale 18 qui s'étend entre les deux jambages 16 et deux parties latérales 20, de forme cintrée 35 qui ont des extrémités respectives 22 susceptibles d'être fixées à des longerons (non représentés) du véhicule. La face avant 10 comprend en outre deux bras coudés 24 qui réunissent chacun un jambage 16 à l'extrémité 22 d'une partie cintrée 20 en définissant un logement 26 pour un projecteur (non représenté). La partie centrale 18 de la poutre supérieure 12, la poutre inférieure 14 et les deux jambages 16 délimitent ensemble un logement 28 de forme générale rectan5 gulaire destiné à accueillir un module de refroidissement (non représenté). La face avant, telle que décrite jusqu'à présent, est généralement connue. Elle est le plus souvent réalisée en une 10 matière hybride, typiquement une matière métallique sur laquelle est surmoulée une matière plastique. Mais elle peut aussi être réalisée en métal ou en matière plastique. Conformément à l'invention, la poutre supérieure 12, qui 15 constitue une partie structurelle de la face avant, intègre directement un dispositif de protection 30 du type sac gonflable. Ce dispositif de protection 30 comprend un boîtier 32 de forme générale parallélépipédique qui est intégré dans la partie centrale 18 de la poutre supérieure 12. 20 Le sac gonflable proprement dit est formé d'une enveloppe 34 (figure 2) qui est logée dans le boîtier et qui est susceptible d'être gonflée brusquement par un gaz sous pression produit par un générateur de gaz 36 comportant un mécanisme 25 déclencheur 38. Dans l'exemple, le déclenchement s'effectue en réponse à un signal S provenant d'un capteur 40 placé en un endroit choisi à l'avant du véhicule. Ce capteur 40 peut être constitué, par 30 exemple, d'un capteur d'assistance au parking ou d'un radar anti-collision. Ce capteur est relié à un calculateur 42 qui envoie le signal S au déclencheur 38 pour déclencher la production du gaz, ce qui produit un gonflement brusque de l'enveloppe 34. On se réfère maintenant à la figure 3 qui montre un détail de la partie centrale 18 de la poutre supérieure 12. Cette poutre est avantageusement formée en matière hybride. Elle présente une section générale en forme de U limitée par une paroi de fond 44 et deux parois latérales 46 terminées par des rebords respectifs 48. La partie centrale 18 est ouverte vers le haut. Elle définit un logement 50 délimité notamment par une paroi inférieure 52, deux parois longitudinales 54 et 5 deux parois transversales 56 (dont une seule est visible sur la figure 3). Les parois précitées qui délimitent le logement 50 peuvent accueillir le boîtier 32. En variante, elles peuvent constituer directement les parois du boîtier 32. Des nervures de renforcement 58 sont formées notamment entre les parois du logement 50 et les parois de la partie centrale 18. Ces nervures de renforcement s'étendent dans une direction généralement verticales et sont situées au moins dans une zone limitée de la poutre 12, qui intègre le boîtier 32. 15 Ces nervures contribuent à la résistance mécanique de la partie centrale 18 et elles permettent en outre d'encaisser l'énergie produite lors de la mise en service du sac, du fait de la pression des gaz produits par le générateur 36. On se réfère maintenant aux figures 4 et 5. En cas de détection de choc, l'enveloppe 34 du sac gonflable 30 est gonflée brusquement et s'échappe du boîtier par la face ouverte de la partie centrale 18. Il se forme une enveloppe gonflée qui vient se déployer et couvrir une zone supérieure 25 60, laquelle englobe une partie au moins du capot moteur 62. Le sac ainsi déplié protège toute la partie supérieure de la face avant, non seulement le capot moteur 62, mais aussi la serrure du capot moteur et les projecteurs. Le sac peut également protéger le pied du pare-brise 64. Ainsi, en cas de 30 choc, le sac se déploie vers le haut et vient protéger les piétons contre des impacts avec des points durs de la face avant. Comme on peut le voir sur la figure 6, le dispositif de 35 protection comporte un couvercle de protection 66 réalisé ici sous la forme d'une trappe mobile qui s'ouvre lors du déploiement du sac. Ce couvercle peut être constitué par un élément de style de la face avant c'est-à-dire par exemple par une partie de la calandre. Il peut s'agir d'une trappe articulée ou prédécoupée qui s'ouvre automatiquement lors du déploiement du sac. Ainsi, le dispositif de protection est complètement escamoté et dissimulé en usage normal. Ce n'est seulement qu'en cas de choc que le couvercle s'ouvre pour laisser passer le sac. Le dispositif de protection de la figure 7 comprend, comme dans le cas de la figure 4, un boîtier 32 intégré dans la partie centrale de la poutre supérieure pour loger un sac 10 gonflable 34 agencé pour recouvrir le capot moteur. Toutefois, le sac gonflable ne vient pas ici recouvrir les projecteurs. En effet, en cas de choc, les projecteurs sont recouverts chacun par un sac gonflable 72 qui vient se déployer sur un côté de la face avant. Cette face avant 15 comporte deux éléments latéraux 68 situés respectivement sous les logements 26 des projecteurs et intégrant des boîtiers respectifs 70 pour les sacs gonflables 72. Les éléments latéraux 68 constituent aussi des éléments 20 structurels de la face avant au même titre que la poutre supérieure. Les caractéristiques mentionnées plus haut pour le boîtier 32 du sac gonflable 34 s'appliquent aussi aux boîtiers 70. En cas de choc, la protection est assurée par le déploiement du sac gonflable 34 et des deux sacs 72. L'invention est susceptible de nombreuses variantes de réalisation. En particulier, le ou chaque sac gonflable peut être intégré à une autre partie structurelle de la face 30 avant. Il est envisageable, par exemple, de prévoir deux sacs gonflables intégrés respectivement à la poutre supérieure et à la poutre inférieure. Revendications 1 - Dispositif de protection (30) contre les chocs frontaux 5 pour une face avant (10) de véhicule automobile, du type comprenant au moins un sac gonflable (34; 72) agencé pour se déployer contre une partie au moins de la face avant en cas de détection de choc, caractérisé en ce que le sac gonflable (34; 72) est logé dans un boîtier (32; 70) qui est intégré dans une partie structurelle (12; 68) de la face avant. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce 15 que le boîtier (32; 70) du sac gonflable est reçu dans un logement (50) défini par la partie structurelle (12). 3 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier (32; 70) du sac gonflable constitue la partie 20 structurelle (12; 68). 4 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la partie structurelle (12; 68) de la face avant est formée d'une matière hybride constituée d'un métal 25 surmoulé d'une matière plastique. - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la partie structurelle (12; 68) de la face avant est formée d'un métal ou d'une matière plastique. 30 6 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la partie structurelle (12; 68) de la face avant comporte des nervures de renforcement (58) situées au moins dans une zone limitée de la partie structurelle (12; 35 68) qui intègre le boîtier (32; 70) du sac gonflable. 7 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en que les nervures de renforcement (58) s'étendent dans une direction généralement horizontale. 8 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en que les nervures de renforcement (58) s'étendent dans une direction généralement verticale. 9 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la partie structurelle de la face avant est une poutre supérieure horizontale (12). - Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce 10 que le sac gonflable (34) est agencé pour se déployer et couvrir une zone supérieure (60) de la face avant (10). 11 - Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que la zone supérieure (60) de la face avant englobe une 15 partie du capot moteur (62) du véhicule automobile. 12 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la partie structurelle de la face avant est un élément latéral (68) situé sous un logement de 20 projecteur (26). 13 - Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que le sac gonflable (72) est agencé pour se déployer et couvrir une partie au moins du projecteur reçu dans le 25 logement de projecteur (26). 14 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend un couvercle de protection (66) agencé pour s'ouvrir et permettre le déploiement du sac 30 gonflable (34). - Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que le couvercle de protection (62) est un élément de style de la face avant, qui est visible de l'extérieur. 35 16 - Dispositif selon l'une des revendications 14 et 15, caractérisé en ce que le couvercle de protection (62) est réalisé sous la forme d'une trappe mobile. il 17 - Face avant de véhicule automobile, caractérisée en ce qu'elle intègre un dispositif de protection (30) selon l'une des revendications 1 à 16.