Brevet FR2889230A1 — publié le 20070202

La présente invention concerne une serrure à absorption de choc pour un capot de véhicule automobile. Lors d'une collision d'un piéton contre l'avant d'un véhicule automobile, la tête du piéton vient généralement percuter la carrosserie du véhicule, et touche principalement le capot avant, les montants de baie ou le pare brise. C'est la raison pour laquelle de nombreux constructeurs automobiles ont développé diverses solutions visant à amortir le choc subi par un piéton percuté par un véhicule automobile. Ce choc peut par exemple être amorti par une serrure de capot du type comportant une platine de support prévue pour être fixée à une structure fixe du véhicule, et sur laquelle est monté pivotant, autour d'un axe de pêne, un pêne prévu pour retenir sélectivement, au moyen d'une encoche de retenue, une gâche montée sous le capot. Une paroi latérale de l'encoche de retenue du pêne présente un 15 prolongement formant surface d'appui contre laquelle la gâche vient pousser de manière à faire pivoter le pêne. Le chant du pêne présente une surface d'attaque contre un cliquet et, en aval de la surface d'attaque, un cran de verrouillage dans une position angulaire de verrouillage par le cliquet, le pêne étant apte, en cas de choc exercé sur le capot, à pivoter au-delà de sa position angulaire de verrouillage. Une serrure de capot permettant un tel amortissement est par exemple décrite dans le document brevet FR 2 848 235. Dans cette serrure, l'absorption de l'énergie du choc se fait au moyen d'un ressort de rappel du pêne. L'énergie du choc s'accumule donc sous forme d'énergie élastique. Comme l'effort de rappel du ressort augmente progressivement au fur et à mesure que le pêne pivote au-delà de sa position de verrouillage, cela se traduit, au niveau de la tête du piéton, par une résistance à l'enfoncement du capot qui augmente elle aussi durant le choc, voire, en fin de choc, par un rebond du capot qui risquerait de blesser le piéton. La présente invention vise à éviter ces inconvénients en proposant une serrure à absorption de choc pour un capot de véhicule automobile, qui assure une résistance constante à l'enfoncement du capot en cas de collision d'un piéton contre le capot. A cet effet, l'invention a pour objet une serrure de capot telle que décrite en introduction, dans laquelle un élément formant patin de freinage du pêne est monté sur la platine de support afin d'exercer un couple de frottement contre la surface d'attaque du pêne, au fur et à mesure que celui-ci pivote au-delà de sa position angulaire de verrouillage. Ainsi, le pêne est pressé contre un patin de freinage qui dissipe l'énergie du choc sous forme de frottement, exerçant un couple de serrage qui s'oppose au pivotement du pêne. La résistance à l'enfoncement du capot, rencontrée par la tête du piéton, est constante, sans risque de rebond du capot. De plus, le pêne peut pivoter sur une course maximale pour optimiser l'absorption d'énergie du choc: on peut très facilement adapter la course de pivotement du pêne à tout niveau d'absorption d'énergie nécessaire. Dans une forme de réalisation envisageable, l'élément formant patin de freinage du pêne est réalisé sous la forme d'un fil en acier à ressort orienté tangentiellement à la trajectoire de pivotement du pêne au-delà de sa position angulaire de verrouillage, et apte à fléchir sous la poussée de la surface d'attaque du pêne. Lors d'une collision d'un piéton contre le capot, la gâche heurte violemment et fait pivoter le pêne au-delà de sa position de verrouillage jusqu'à le faire "patiner" contre le fil en acier à ressort et à faire fléchir ce dernier. En réaction, le fil déformé exerce une pression contre la surface d'attaque du pêne ce qui freine progressivement le pêne dans sa rotation. Le fil en acier à ressort est par exemple serti, par une première extrémité, sur la platine de support et enroulé, par une seconde extrémité, autour d'un axe lié à la platine de support, en particulier un axe de pivotement d'un crochet de sécurité de la serrure. Dans une forme de réalisation simple, la surface d'attaque du pêne a un profil en arc de cercle centré sur l'axe de pêne. En ce cas, la distance "radiale" entre la surface d'attaque du pêne et l'axe de pêne est constante. Cependant, en raison de la diminution de l'angle d'attaque de la gâche sur le pêne au fur et à mesure du pivotement du pêne, l'énergie effectivement absorbée durant le choc est alors légèrement décroissante. Dans une autre forme de réalisation permettant de compenser cette perte d'énergie absorbée, la surface d'attaque du pêne a un profil courbe dont la distance à l'axe de pêne croît progressivement de l'amont vers l'aval de cette surface d'attaque, de sorte que la pression exercée contre la surface d'attaque du pêne, par l'élément formant patin de freinage, croisse au fur et à mesure que le pêne pivote au-delà de sa position angulaire de verrouillage. Le prolongement de paroi latérale de l'encoche de retenue du pêne, qui forme une surface d'appui pour la gâche, peut aussi avoir un profil concave de manière à ce qu'une valeur d'angle d'attaque de la gâche contre ledit prolongement formant surface d'appui ne dépasse pas un seuil 5 prédéterminé lors du pivotement du pêne au-delà de sa position angulaire de verrouillage. De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant un exemple de réalisation d'une serrure selon l'invention, et sur lequel: la figure 1 est une vue de face, en écorché, de la serrure dans une position d'introduction de la gâche lors de la fermeture du capot; - la figure 2 est une vue similaire à la figure 1 en position de verrouillage du pêne; - la figure 3 est une vue similaire à la figure 1 dans une position 15 extrême du pêne, au-delà de sa position de verrouillage; - la figure 4 représente une courbe de la force de réaction F exercée par la serrure, en fonction de l'amplitude d'enfoncement S du capot, obtenue lors d'un essai de compression quasi statique de la serrure à partir de sa position verrouillée. La serrure de capot, illustrée sur les figures 1 à 3, comporte, de façon connue en soi, une platine de support 207 présentant deux oeillets 207a qui reçoivent des vis de fixation à une traverse frontale fixe, dite FAT (non représentée), du véhicule. Un pêne 201, prévu pour retenir sélectivement, au moyen d'une encoche de retenue 201c, une gâche en fil 100 montée sous le capot (non représenté), est monté sur la platine 207 par un rivet 202 formant également axe de pivotement du pêne 201. Une paroi latérale inférieure (sur le dessin) de l'encoche de retenue 201c du pêne 201 présente un prolongement formant surface d'appui contre laquelle la gâche 100 vient pousser de manière à faire pivoter le pêne 201 autour du rivet 202. Un ressort de torsion 203 est monté autour du rivet 202 et assure un rappel du pêne 201 vers une position angulaire initiale d'ouverture de la serrure. Le chant du pêne 201 forme une surface d'attaque 201a contre un cliquet 204 monté sur la platine 207 par un rivet 205 formant axe de pivotement du cliquet 204. Un ressort de torsion 206 monté autour du rivet 205 rappelle le cliquet 204 contre le pêne 201. Le chant du pêne 201 présente, en aval de la surface d'attaque 201a, un cran de verrouillage 201b. En position de fermeture et verrouillage du capot (voir figure 2), le cliquet 204 vient s'accrocher dans ce cran de verrouillage 201b afin d'immobiliser le pêne 201 dans une position de retenue de la gâche 100 dans la serrure. Un câble de commande 213 du cliquet permet d'actionner à distance le cliquet 204 depuis le poste de conduite du véhicule pour déverrouiller la serrure. Le pêne 201 peut pivoter (en sens horaire sur le dessin) au-delà de sa position angulaire de verrouillage par le cliquet 204, notamment en cas de choc exercé sur le capot. La serrure comporte encore un crochet de sécurité 208 monté sur la platine 207 par un rivet 209 formant également axe de pivotement du crochet 208. Un ressort (non représenté) rappelle le crochet 208 dans une position angulaire d'obturation de l'entrée de la serrure. Le crochet 208 permet de retenir le fil de gâche 100 dans la serrure en cas de déverrouillage inopiné du pêne 201. Un ressort de torsion 210 est également monté sur la platine 207 et agit en sens opposé à l'introduction de la gâche 100 dans la serrure. Le ressort 210 soulève le capot de quelques millimètres lors de l'ouverture de ce dernier, l'espace ainsi dégagé sous le capot permettant d'introduire une main et de faire pivoter le crochet de sécurité 208 pour autoriser l'ouverture complète du capot. La serrure dispose également d'un microrupteur avec connecteur intégré 212 pour détecter la position ouverte du capot et envoyer ainsi un signal d'alerte au poste de conduite. Un patin de freinage 211 du pêne 201 est monté sur la platine de support 207 de la serrure. Ce patin est réalisé sous la forme d'un fil en acier à ressort 211 orienté tangentiellement à la trajectoire de pivotement du pêne 201 30 au-delà de sa position angulaire de verrouillage. Le fil 211 est serti, par une première extrémité 211a, dans un évidement de la platine 207, et il est enroulé, par une seconde extrémité 211b, autour du rivet 209 formant axe de pivotement du crochet 208. Lors d'une collision d'un piéton contre le capot (voir figure 3), la 35 gâche 100 heurte violemment le pêne 201 et le fait pivoter au-delà de sa position angulaire de verrouillage, jusqu'à le faire "patiner" contre le fil 211. Au fur et à mesure que le pêne 201 pivote au-delà de sa position angulaire de verrouillage, le fil 211 fléchit sous la poussée de la surface d'attaque 201a du pêne 201 et exerce un couple de frottement contre cette surface d'attaque 201a ce qui freine progressivement le pêne 201 dans sa rotation. Le couple de freinage qui s'oppose à la rotation du pêne 201 est donné par la formule: M =,u.N.R dans laquelle: - p désigne le coefficient de frottement dynamique entre le pêne 10 201 et le fil de ressort 211, - N représente l'effort exercé, du fait de sa flexion, par le fil 211 contre le pêne 201, suivant la normale à la zone de contact entre le pêne 201 et le fil de ressort 211, et - R désigne la distance radiale, à l'axe de pêne 202, de la surface d'attaque 201 a du pêne 201, dans la zone de contact avec le fil de ressort 211. En conséquence, si le coefficient de frottement p, l'effort normal N et la distance radiale R sont constants, le couple de freinage du pêne 201 sera également constant. A titre indicatif, la figure 4 représente une courbe de la force de réaction F exercée par la serrure à partir de sa position verrouillée, en fonction de l'amplitude d'enfoncement S du capot, le rayon R étant constant. Cette courbe a été obtenue lors d'un essai de compression quasi statique (à une vitesse de 10 mm/minute) de la serrure, sur une machine universelle de traction-compression. L'effort de réaction F obtenu est sensiblement constant: l'énergie absorbée est en ce cas maximale. Le pic de décélération initial est dû à l'attaque du pêne 201 sur le fil de ressort 211: comme le pêne 201 attaque le fil 211 de façon tangentielle, ce pic est d'amplitude réduite de sorte que le piéton ne ressentira pas une résistance initiale trop brusque à l'enfoncement du capot. Toutefois, des essais ont montré que, si R est constant, l'effort N n'est pas constant et diminue en réalité légèrement à la fin du choc, en raison de la diminution de l'angle d'attaque (mesuré à partir de la normale à la surface d'appui de la gâche 100 contre le pêne 201) de la gâche 100 sur le pêne 201 au fur et à mesure que le pêne 201 pivote. C'est-à-dire que, avec une distance radiale R constante, l'énergie effectivement absorbée pendant le choc piéton décroît légèrement au fur et à mesure que le pêne 201 pivote au-delà de sa position angulaire de verrouillage. Pour compenser cela, le profil de la surface d'attaque 201a du pêne 201 demeurant sensiblement courbe, la distance "radiale" R à l'axe de pêne 202 de la surface d'attaque 201a peut augmenter progressivement, depuis l'amont jusqu'à l'aval de la surface d'attaque 201a, de telle sorte que la force N exercée contre la surface d'attaque 201a du pêne 201, par le fil en acier à ressort 211, augmente au fur et à mesure que le pêne 201 pivote au-delà de sa position angulaire de verrouillage. Le prolongement de la paroi latérale inférieure de l'encoche de retenue 201c du pêne 201, qui forme une surface d'appui pour la gâche 100, a un profil concave de manière à ce que l'angle d'attaque de la gâche 100 contre ce prolongement formant surface d'appui ne dépasse pas un seuil prédéterminé et reste à peu près constant lors du pivotement du pêne 201 au- delà de sa position angulaire de verrouillage. Ainsi, la pente de la tangente au point de contact entre le fil de gâche 100 et sa surface d'appui dans l'encoche 201c reste constante, de sorte que ce point de contact sur la gâche 100 reste le même et la trajectoire du point de contact en fin de course est une verticale. La correction de la variation d'effort N est donc assurée principalement, au début de la descente de la gâche 100, par l'augmentation progressive, depuis l'amont jusqu'à l'aval de la surface d'attaque 201a, de la distance "radiale" R à l'axe de pêne 202 de la surface d'attaque 201a, puis, en fin de course de descente de la gâche 100, par la correction de l'angle d'attaque de la gâche 100 de par le profil concave du prolongement de paroi latérale de l'encoche de retenue 201c du pêne 201. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas au seul exemple de réalisation décrit ci-dessus; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. Ainsi, le fil de ressort 211 pourrait être remplacé par tout élément équivalent formant patin de freinage du pêne, et les détails de forme de la gâche, du pêne ou du cliquet pourraient être modifiés sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1- Serrure à absorption de choc pour un capot de véhicule automobile, comportant une platine de support (207) prévue pour être fixée à une structure fixe du véhicule, et sur laquelle est monté pivotant, autour d'un axe de pêne (202), un pêne (201) prévu pour retenir sélectivement, au moyen d'une encoche de retenue (201c), une gâche (100) montée sous le capot, une paroi latérale de l'encoche de retenue (201c) du pêne (201) présentant un prolongement formant surface d'appui contre laquelle la gâche (100) vient pousser de manière à faire pivoter le pêne (201), le chant du pêne (201) présentant une surface d'attaque (201a) contre un cliquet (204) et, en aval de la surface d'attaque, un cran de verrouillage (201b) dans une position angulaire de verrouillage par le cliquet (204), le pêne (201) étant apte, en cas de choc exercé sur le capot, à pivoter au-delà de sa position angulaire de verrouillage, caractérisée en ce qu'un élément formant patin (211) de freinage du pêne (201) est monté sur la platine de support (207) afin d'exercer un couple de frottement contre la surface d'attaque du pêne (201), au fur et à mesure que celui-ci pivote au-delà de sa position angulaire de verrouillage. 2- Serrure de capot selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément formant patin de freinage du pêne (201) est réalisé sous la forme d'un fil en acier à ressort (211) orienté tangentiellement à la trajectoire de pivotement du pêne (201) au-delà de sa position angulaire de verrouillage, et apte à fléchir sous la poussée de la surface d'attaque (201a) du pêne (201). 3- Serrure de capot selon la revendication 2, caractérisée en ce que le fil en acier à ressort (211) est serti, par une première extrémité (211a), sur la platine (207) et enroulé, par une seconde extrémité (211b), autour d'un axe (209) lié à la platine (207). 4- Serrure de capot selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'axe, autour duquel est enroulé le fil en acier à ressort (211) par sa seconde extrémité (211 b), est un axe de pivotement (209) d'un crochet de sécurité (208) de la serrure. 5- Serrure de capot selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la surface d'attaque (201a) du pêne (201) a un profil en arc de cercle centré sur l'axe de pêne (202). 6- Serrure de capot selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la surface d'attaque (201a) du pêne (201) a un profil courbe dont la distance à l'axe de pêne (202) croît progressivement de l'amont vers l'aval de cette surface d'attaque (201a), de sorte que la pression exercée contre la surface d'attaque (201a) du pêne (201), par l'élément formant patin (211) de freinage, croisse au fur et à mesure que le pêne (201) pivote au-delà de sa position angulaire de verrouillage. 7- Serrure de capot selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le prolongement de la paroi latérale de l'encoche de retenue (201c) du pêne (201), qui forme une surface d'appui pour la gâche (100), a un profil concave de manière à ce qu'une valeur d'angle d'attaque de la gâche (100) contre ledit prolongement formant surface d'appui ne dépasse pas un seuil prédéterminé lors du pivotement du pêne (201) au-delà de sa position angulaire de verrouillage.