Brevet FR2866613A1 — publié le 20050826

L'invention concerne un système d'absorption de chocs essentiellement frontaux pour un véhicule automobile, ainsi qu'un véhicule automobile comportant un tel système. Les véhicules automobiles anciens étaient équipés, à l'avant comme à l'arrière du véhicule, de pare-chocs montés avec une distance entre la carrosserie ou le châssis du véhicule automobile et le pare-chocs. Cette distance était de l'ordre de 10 à 15 cm pour les véhicules légers et parfois supérieure à ces valeurs pour les poids lourds. Ainsi, lors d'un choc frontal, le parechocs avant se déformait selon l'ampleur du choc mais aussi selon la rigidité du pare-chocs, et absorbait ainsi au moins une partie de l' énergie du choc. Cette ancienne conception permettait de cette manière de protéger la carrosserie assez efficacement contre des dommages résultant notamment des petits chocs en ville, c'est-àdire des chocs intervenant à une vitesse relativement faible du véhicule, ainsi que des chocs avec des piétons. Les véhicules automobiles plus récents répondent à des critères de sécurité mettant les passagers des véhicules davantage en avant. En conséquence, la partie avant et la partie arrière des véhicules automobiles actuels comprennent des zones de déformation plus importantes qu'auparavant et ne se limitant pas aux parechocs qui, d'ailleurs, ne constituent guère plus qu'une faible bordure de la face avant et de la face arrière des véhicules. Cette conception plus récente présente cependant le désavantage que les pare-chocs actuels ne peuvent presque plus remplir leur fonction de protection car toute déformation du pare-chocs est accompagnée d'une déformation de la carrosserie en raison de l'absence de distance entre ces deux éléments. Cette conception désavantageuse peut être retrouvée aussi bien sur des véhicules légers, dits voitures de tourisme, que sur des camions, des bus et bien d'autres véhicules industriels. En effet, l'intégration des parechocs dans la carrosserie des véhicules industriels a permis, au moins pour partie, d'agrandir l'espace utile de ces véhicules à l'intérieur des dimensions maximales hors tout des véhicules autorisées selon les réglementations en vigueur. Le but de l'invention est de proposer des moyens qui permettent d'augmenter la capacité d'absorption d'énergie d'un véhicule automobile, au moins à vitesse réduite, sans devoir modifier pour autant la longueur à l'arrêt du véhicule. Les moyens de l'invention devraient permettre par ailleurs d'augmenter la capacité d'absorption d'énergie sans pénaliser le porte-à-faux à l'arrêt du véhicule automobile ni sa capacité de stationnement. Le but de l'invention est atteint avec un système d'absorption de chocs essentiellement frontaux destiné à être appliqué à un véhicule automobile comprenant deux brancards de structure ou longerons s'étendant parallèlement à l'axe longitudinal du véhicule, une traverse avant ou arrière formant respectivement un parechocs avant ou un pare-chocs arrière du véhicule et deux dispositifs de montage reliant la traverse aux brancards de structure. Conformément à l'invention, les dispositifs de montage comprennent des éléments montés mobiles dans les brancards de structure ou longerons, mobiles dans le sens de l'axe longitudinal du véhicule, et au moins un dispositif d'entraînement avec indexation du déplacement de ces éléments à la vitesse du véhicule. Grâce à cette disposition de l'invention, le parechocs du véhicule automobile est sorti et rentré de manière progressive en fonction de la vitesse du véhicule. Lorsque le véhicule est à l'arrêt, le parechocs est entièrement rentré. Et lorsque le véhicule se déplace avec une vitesse comprise entre un premier et un deuxième seuils, par exemple à une vitesse comprise entre 1 et 15 km/h, le pare-chocs est sorti progressivement en fonction de la vitesse du véhicule, par exemple proportionnellement à celle-ci, jusqu'à une position de saillie maximale X. Et lorsque le véhicule se déplace avec une vitesse égale ou supérieure au deuxième seuil, le pare-choc est maintenu en saillie à cette valeur X.La valeur X est définie selon des caractéristiques de construction du véhicule, mais aussi en fonction du style de la face avant ou, le cas échéant, de la face arrière du véhicule. Grâce à cette disposition de l'invention, les petits chocs en ville et les chocs avec des piétons peuvent être absorbés sans dommage pour le reste de la carrosserie. C'est d'ailleurs le danger de chocs intervenant lors de man u̇vres en marche arrière, où des petits obstacles sont plus difficiles à voir qu'en marche avant, généralement effectuées à de faibles vitesses, qui rend intéressant d'installer le système selon l'invention aussi à l'arrière des véhicules. Selon un premier mode de réalisation du système d'absorption de l'invention, chaque dispositif de montage comprend un vérin ayant un corps de vérin destiné à être monté coulissant dans le brancard de structure correspondant et une tige solidaire du corps du vérin. Cette tige s'étend dans le sens de la longueur du corps de vérin, partiellement à l'intérieur et partiellement à l'extérieur de celui-ci. Une partie de la tige dépasse du corps de vérin pour permettre la fixation de la tige, par son extrémité libre, sur la traverse. Une partie de la tige est formée comme une crémaillère. Cette crémaillère est actionnée dans un sens ou dans l'autre par un pignon entraîné en rotation par un moteur électrique.Le moteur entraînant le pignon est commandé par un dispositif de commande recevant comme signal d'entrée un signal correspondant à la vitesse du véhicule automobile. Selon une variante de réalisation, le moteur électrique est remplacé par un moteur hydraulique. Selon un second mode de réalisation du système d'absorption de chocs selon l'invention, chaque dispositif de montage comprend un vérin ayant un corps de vérin destiné à être monté coulissant dans le brancard de structure correspondant et une tige solidaire du corps du vérin. Cette tige s'étend à l'extérieur du corps de vérin et dans le sens de la longueur de celui-ci, mais à partir de l'extrémité opposée à la traverse. La tige est partiellement formée comme une crémaillère. Cette crémaillère est actionnée dans un sens ou dans l'autre par un pignon entraîné en rotation par un moteur électrique ou éventuellement hydraulique. Le moteur entraînant le pignon est commandé par un dispositif de commande recevant comme signal d'entrée un signal correspondant à la vitesse du véhicule automobile. Le corps de vérin comprend trois corps partiels, l'un monté coulissant dans l'autre : le premier corps partiel est solidaire de la tige s'étendant à l'extérieur du corps de vérin et présente une extrémité ouverte destinée à être orientée vers la traverse ; le deuxième corps partiel est monté coulissant à l'intérieur du premier corps partiel et présente également une extrémité ouverte destinée à être orientée vers la traverse ; et le troisième corps partiel, qui est destiné à être monté sur la traverse, est monté coulissant à l'intérieur du deuxième corps partiel. Le deuxième corps partiel est disposé à l'intérieur du premier corps partiel de manière que ces deux corps partiels enferment entre eux un premier volume destiné à être rempli avec un fluide hydraulique et le troisième corps partiel est disposé à l'intérieur du deuxième corps partiel de manière que ces deux corps partiels délimitent entre eux un second volume destiné à recevoir un élément compressible, par exemple un ressort hélicoïdal. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-après de deux modes de réalisation du système selon l'invention, la description étant faite en référence aux dessins dans lesquels : - la Figure 1 montre le dispositif d'absorption de chocs selon un premier mode de réalisation de l'invention en une vue éclatée, - la Figure 2 montre le dispositif d'absorption de chocs selon un second mode de réalisation de l'invention en une coupe axiale des éléments du système d'absorption de chocs différents de ceux du premier mode de réalisation de l'invention, - les Figures 3A, 3B, 3C montrent le principe de fonctionnement du système de l'invention en cas d'un choc frontal, et - la Figure 4 montre très schématiquement le parechocs avant d'un véhicule équipé du système de l'invention, dans trois positions différentes. Le système d'absorption de chocs essentiellement frontaux représenté sur la Figure 1 comprend deux brancards de structure 1 sensiblement identiques qui s'étendent parallèlement à un axe longitudinal A (voir Fig. 3) du véhicule. Le système d'absorption comprend également une traverse 3 formant un pare-chocs avant ou arrière du véhicule. La traverse 3 est reliée aux brancards de structure 1 par deux dispositifs de montage 2 dont chacun comprend un corps de vérin 4 monté coulissant dans le brancard de structure 1 correspondant et ainsi mobile dans le sens de l'axe longitudinal A du véhicule. Chaque dispositif de montage 2 comprend par ailleurs une tige 5 solidaire du corps de vérin 4 et s'étendant dans le sens de la longueur du corps de vérin 4.La plus grande partie de la tige 5, référencée en 51, s'étend à l'intérieur du corps de vérin 4, alors qu'une partie plus courte, référencée en 52, s'étend à l'extérieur de celui-ci et présente une extrémité 53 par laquelle la tige 5 est fixée sur la traverse 3. La partie de tige 51 logée à l'intérieur du corps de vérin 4 est partiellement formée comme une crémaillère 54, ce qui permet de déplacer la tige 5 dans un sens ou dans l'autre, comme indiqué par la flèche double D, par un pignon 7 entraîné en rotation par un moteur électrique 6. Le moteur 6 entraînant le pignon 7 est commandé par un dispositif de commande 11 recevant comme signal d'entrée un signal correspondant à la vitesse du véhicule automobile. La vitesse du véhicule est mesurée, par exemple, avec un tachymètre placé dans la boîte de vitesses du véhicule automobile. Tel qu'il est représenté sur la figure 1, le corps de vérin 4 comprend un boîtier conformé de manière à pouvoir coulisser à l'intérieur du brancard de structure 1 lorsque celui-ci est un profilé allongé creux à section transversale rectangulaire, voire carrée. Cependant, selon une variante de réalisation, le corps de vérin 4 peut être conformé pour coulisser non pas à l'intérieur mais le long du brancard de structure 1 lorsque ce dernier est un profilé ayant par exemple une section transversale en H. Selon une autre variante du système selon l'invention, le corps de vérin 4 est monté fixe à l'intérieur du brancard 1 correspondant, ou est même constitué par celui-ci. La tige 5 est alors la seule partie mobile du dispositif de montage 2. Lorsqu'elle est déplacée par le moteur 6, la tige 5 se déplace par rapport au corps de vérin 4. Selon un second mode de réalisation de l'invention, représenté sur la figure 2, le dispositif de montage 2 comprend un vérin avec un corps de vérin 4 et une tige 5. Le corps de vérin 4 comprend un premier corps partiel 41 monté fixe sur le brancard de structure correspondant 1 au moyen de vis 12. A l'intérieur du premier corps partiel 41 est logé mobile un deuxième corps partiel 42 de manière à enfermer entre eux un espace 43 destiné à être rempli d'une huile 9 en fonction de la position de la traverse 3. Cette huile est fournie à partir d'un réservoir 8 dont la sortie est fermée par un clapet anti- retour 10, ce qui permet de bloquer le retour de l'huile en cas de choc afin de protéger le mécanisme d'entraînement et de faire participer les brancards de structure 1.Le deuxième corps partiel 42 est conformé pour être emboîté dans le corps 41 et pour y coulisser. Avantageusement, la forme et les dimensions du corps partiel 42 sont adaptées à celles du corps partiel 41 afin d'obtenir une bonne étanchéité entre ces deux éléments coulissant l'un dans l'autre. Généralement, le corps partiel 42 est pourvu de lèvres d'étanchéité 44. Le corps de vérin 4 comprend enfin un troisième corps partiel 45 monté coulissant à l'intérieur du deuxième corps partiel 42. Le corps partiel 45 est suffisamment long pour dépasser du corps partiel 42 et pouvoir être monté à son extrémité libre sur la traverse 3. Le corps partiel 45 est introduit dans le corps partiel 42 de manière telle qu'un espace 46 soit délimité entre les parois correspondantes de ces deux corps partiels 42, 45. Cet espace 46 est destiné à recevoir un élément compressible 47, par exemple un ressort hélicoïdal ou un bloc en une matière synthétique élastique. La tige 5 selon ce second mode de réalisation du système selon l'invention comprend une partie 51 cylindrique logée dans une ouverture axiale 48 du premier corps partiel 41 et solidaire du deuxième corps partiel 42, ainsi qu'une partie 54A formée comme une vis. Cette partie 54A de la tige 5 pourrait également avoir la forme d'une crémaillère 54 comme dans le premier mode de réalisation. Grâce à cette disposition du second mode de réalisation de l'invention, lorsque la traverse 3 est déplacée vers une position en saillie, c'est-à-dire lorsque la traverse 3 est espacée de la carrosserie dans laquelle elle s'intègre lorsque le véhicule est à l'arrêt, les ressorts hélicoïdaux 47 permettent, en cas de choc frontal avec un autre véhicule ou un piéton, d'absorber au moins une partie de l'énergie du choc, l'autre partie de l'énergie étant absorbée par la déformation de la traverse 3. Les Figures 3A, 3B et 3C montrent les trois étapes de fonctionnement du système de l'invention dans des vues de dessus du dispositif selon l'invention. Dans la phase 1 (Fig. 3A), le véhicule est à l'arrêt et la traverse 3 est dans sa position de repos, c'est-à-dire entièrement rentrée dans la carrosserie. Dans la phase 2 (Fig. 3B), le véhicule présente la traverse 3 dans une position avancée de la distance X. Grâce à cette position avancée de la traverse 3, les efforts résultant d'un impact frontal d'un objet, par exemple un plot en béton sur un parking, ou d'un autre véhicule ou d'un piéton sur le véhicule automobile équipé du système de l'invention, sont transmis très tôt aux brancards de structure, et notamment bien avant de toucher les éléments de la face avant du véhicule, notamment les projecteurs, la calandre ou le capot. Dans la troisième phase (Fig. 3C), on voit la traverse 3 partiellement déformée et partiellement rentrée dans les brancards de structure. La Figure 4 montre, en trois vues en perspective, la position du pare-chocs avant d'un véhicule respectivement dans sa position de repos, à l'arrêt du véhicule, ensuite dans une position avancée, lorsque le véhicule roule avec une vitesse comprise dans la gamme de vitesses prédéterminée pour le fonctionnement du système, et enfin à nouveau dans sa position de repos, lorsque le véhicule est à l'arrêt. Pour éviter que, notamment en ville, le système fonctionne sans arrêt, on peut prévoir qu'une fois la limite supérieure de ladite gamme de vitesses prédéterminée atteinte, le pare-chocs reste sorti dans une plage de vitesses comprises entre cette limite supérieure et un troisième seuil, inférieur au deuxième, par exemple 5 km/h, et se rétracte lorsque la vitesse devient inférieure à ce troisième seuil. Dans le système d'absorption de chocs selon l'invention, chaque dispositif de montage 2 comprend un vérin ayant un corps de vérin 4 monté dans le brancard de structure 1 correspondant et une tige 5 respectivement montée par une de ses deux extrémités sur la traverse 3 et conformée pour coopérer avec le dispositif d'entraînement 6, 7 ou conformée pour coopérer avec le dispositif d'entraînement 6, 7, le vérin étant monté sur la traverse par son corps de vérin 4. REVENDICATIONS 1. Système d'absorption de chocs essentiellement frontaux pour un véhicule automobile, le véhicule comprenant deux brancards de structure (1) s'étendant parallèlement à l'axe longitudinal (A) du véhicule, une traverse (3) formant un pare-chocs du véhicule et deux dispositifs de montage (2) reliant la traverse (3) aux brancards de structure (1), caractérisé en ce que les dispositifs de montage (2) comprennent des éléments (4) montés mobiles dans les brancards de structure (1), mobiles dans le sens de l'axe longitudinal (A) du véhicule et entraînés par un dispositif d'entraînement (6, 7) avec indexation du déplacement de ces éléments (4) à la vitesse du véhicule. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque dispositif de montage (2) comprend un vérin ayant un corps de vérin (4) monté dans le brancard de structure (1) correspondant et une tige (5) montée par une de ses deux extrémités sur la traverse (3) et étant conformée pour coopérer avec le dispositif d'entraînement (6, 7) . 3. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque dispositif de montage (2) comprend un vérin ayant un corps de vérin (4) monté mobile dans le brancard de structure (1) correspondant et une tige (5) conformée pour coopérer avec le dispositif d'entraînement (6, 7), le vérin étant monté sur la traverse par son corps de vérin (4) . 4. Système selon la revendication 1 ou 3, caractérisé en ce que chaque élément (4) monté mobile dans le brancard de structure (1) correspondant comprend au moins deux corps partiels (42, 45) délimitant entre eux un espace (46) destiné à recevoir un élément compressible (47). 5. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément (4) monté mobile comprend un premier corps partiel (41) monté fixe sur le brancard de structure correspondant (1), un deuxième corps partiel (42) logé mobile à l'intérieur du premier corps partiel (41) et attaché à la tige (5) coopérant avec le dispositif d'entraînement (6, 7), et un troisième corps partiel (45) monté coulissant à l'intérieur du deuxième corps partiel (42) et délimitant, entre des parois correspondantes des deuxième et troisième corps partiels (42, 45), un espace (46) destiné à recevoir un élément compressible (47) . 6. Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément compressible (47) est un ressort hélicoïdal. 7. Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément compressible (47) est un bloc en une matière synthétique élastique. 8. Système selon l'une quelconque des revendication 4 à 7, caractérisé en ce que chaque élément (4) monté mobile dans le brancard de structure (1) correspondant comprend au moins un premier corps partiel (41) monté fixe sur le brancard de structure correspondant (1) et un deuxième corps partiel (42) logé à l'intérieur du premier corps partiel (41) de manière à enfermer entre eux un espace (43) destiné à être rempli, à partir d'un réservoir (8), d'une huile (9) en fonction de la position de la traverse (3). 9. Véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comprend un système selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.