Brevet FR2920723A1 — publié le 20090313

ABSORBEUR DE CHOC POUR VEHICULES AUTOMOBILES ET DISPOSITIF COMPORTANT UN TEL ABSORBEUR La présente invention concerne un absorbeur de chocs pour véhicules automobiles. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine de la sécurité passive des véhicules automobiles, notamment en cas 5 de chocs contre les piétons. Aujourd'hui, les modules de face avant des véhicules automobiles font l'objet d'exigences croissantes en matière de comportement aux chocs dont les conséquences sur le plan purement technique se traduisent par une augmentation de longueur de porte-à-faux des véhicules. On rappelle que le Io porte-à-faux d'un véhicule appliqué à un module de face avant s'exprime par la distance entre la platine-longeron et l'avant du bouclier. Les contraintes qui doivent être prises en compte dans le dimensionnement des éléments des véhicules contribuant à l'absorption des chocs sont de plus en plus nombreuses. 15 Parmi les priorités en matière de sécurité passive figure les performances en regard des chocs � piéton � qui actuellement se limitent à la médiatisation des tests consuméristes de type EuroNcap mais qui dans les prochaines années feront l'objet d'une réglementation européenne sévère. Il faut aussi ajouter l'enjeu associé au montant des primes 20 d'assurances. Certaines compagnies d'assurances, en Europe et aux Etats-Unis notamment, établissent en effet leur barème de primes en fonction des résultats obtenus par les différents modèles de véhicules en matière d'absorption des chocs. A cet effet, on distingue trois types de chocs : les chocs dits � petites vitesses � à 4 km/h, les chocs � compatibilité � à 10 km/h 25 et les chocs � réparabilité � à 15 km/h. Doivent enfin être prises en compte les réglementations imposées sur les marchés américains et asiatiques fixant des normes strictes concernant les chocs � petites vitesses � en particulier. On comprend alors la difficulté de concilier l'ensemble de ces 5 exigences dans un porte-à-faux de longueur réduite. Cette difficulté sera bien illustrée par les exemples suivants relatifs à l'absorbeur dit � piéton � fixé à la poutre pare-chocs d'un véhicule. L'absorbeur � piéton � et la poutre pare-chocs contribuent essentiellement à l'absorption des chocs � petites vitesses � et � réparabilité �. io Un premier exemple de réalisation d'un tel absorbeur est donné par un simple bloc de mousse placé sur la poutre pare-chocs. Considérant une mousse polymérique qui se densifie à partir de 50-60 % de compression et devient indéformable au-delà, et une décélération de 100-135 g, la longueur de porte-à-faux de l'absorbeur doit être de 95 mm se répartissant en 50 mm 15 d'absorption effective et 45 mm de longueur résiduelle. Cette longueur résiduelle est trop importante, car elle réduit d'autant la longueur allouée aux autres types de chocs, � réparabilité � par exemple. D'autre part, cette longueur résiduelle est contraire à la volonté des constructeurs de réduire au maximum le porte-à-faux des véhicules. 20 Un deuxième exemple concerne un absorbeur plastique déformable pour un véhicule de masse sensiblement égale au précédent. Dans ce cas, pour une décélération de la jambe de 80-100 g, la longueur de l'absorbeur doit être de l'ordre de 170 mm. Là encore, cette longueur est bien trop grande par rapport aux objectifs fixés par les constructeurs en termes de porte-à-faux. 25 Aussi, un but de l'invention est de proposer un absorbeur de chocs pour véhicules automobiles qui permettrait d'obtenir une absorption efficace avec un porte-à-faux réduit. Ce but est atteint, conformément à l'invention, du fait que l'absorbeur de chocs est destiné à être fixé sur une poutre d'un véhicule et que 30 l'absorbeur comporte une peau centrale à partir de laquelle s'étendent deux appuis latéraux. Les appuis sont disposés de manière à basculer respectivement autour d'une arête longitudinale de la poutre en cas de choc. Ainsi, lors d'un impact avec un piéton par exemple, les deux appuis se compriment et s'ouvrent en basculant autour des arêtes longitudinales de la poutre, ne laissant comme partie résiduelle que l'épaisseur de la peau centrale reliant les deux appuis. Cette peau résiduelle pouvant avoir une épaisseur très réduite, de quelques millimètres par exemple, on comprend l'avantage obtenu par l'invention sur la longueur de porte-à- faux par comparaison avec les 45 mm de l'absorbeur polymérique présenté plus haut. De préférence, l'absorbeur présente un profil transversal sensiblement en forme de U. io Selon un mode de réalisation, l'absorbeur de chocs est réalisé dans un matériau plastique. Afin d'offrir une meilleure protection des piétons contre les chocs, il est prévu qu'un appui, dit appui en partie basse, soit saillant par rapport à l'autre appui, dit appui en partie haute. Cette disposition permet de faire pivoter la 15 jambe des piétons autour dudit appui en partie basse, et donc de réduire les traumatismes en donnant à la jambe un degré de liberté en rotation limitant l'intensité de l'impact La rotation de la jambe est encore optimisée si, comme le prévoit l'invention, ledit appui en partie basse présente une raideur supérieure à la 20 raideur de l'appui en partie haute. Enfin, la capacité d'absorption du dispositif selon l'invention peut être augmentée du fait que ladite peau centrale est apte à se bomber lors du basculement des appuis autour des arêtes longitudinales. Selon un autre mode de réalisation, les appuis ont la forme de nervures 25 longitudinales au moins partiellement évidées. Selon encore un autre mode de réalisation, l'absorbeur s'étend selon une direction et présente une longueur selon cette direction. Dans un tel mode de réalisation, les appuis constituent un motif répété le long de la direction. L'invention concerne aussi un dispositif d'absorption de choc pour 30 véhicule automobile comportant une poutre et un absorbeur tel que décrit auparavant. Selon un mode de réalisation avantageux, la hauteur de l'absorbeur est au moins égale à la hauteur de la poutre. On obtient de cette manière que la surface d'impact couverte par le dispositif selon l'invention est plus importante, ceci de manière à répondre aux autres types de chocs mentionnés précédemment. La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. Les figures la, lb, 1c et 1 d sont des vues de côté d'un absorbeur de io chocs conforme à l'invention respectivement avant un choc, en cours de choc et à la fin d'un choc. La figure 2 est un schéma donnant des caractéristiques dimensionnelles de l'absorbeur de chocs de chocs des figures la à 1c. La figure 3 est une vue de côté d'une variante de réalisation de 15 l'absorbeur de chocs de chocs de la figure 1c. La figure 4 est une vue en perspective d'un premier mode de réalisation d'un dispositif d'absorption de chocs selon l'invention. La figure 5 est une vue en perspective d'un deuxième mode de réalisation d'un dispositif d'absorption de chocs selon l'invention. 20 La figure 6 est une vue en perspective d'un troisième mode de réalisation d'un dispositif d'absorption de chocs selon l'invention. Sur les figures la, 1 b, 1c et 1d est représenté un dispositif d'absorption de chocs pour véhicules automobiles comprenant un absorbeur 10 de chocs en matière plastique fixé sur une poutre 20 d'un véhicule. Ce dispositif est plus 25 particulièrement prévu pour absorber les chocs � piéton �. Comme on peut le voir sur les figures la, 1 b, 1 c et Id, l'absorbeur 10 comporte une peau centrale 13 à partir de laquelle s'étendent deux appuis latéraux 11 et 12. Les appuis Il et 12 sont disposés de manière à basculer respectivement autour d'une arête longitudinale 21 et 22 de la poutre 20 en 30 cas de choc. Dans ce mode de réalisation, la poutre 20 est une poutre parechocs. L'absorbeur selon l'invention peut aussi être monté sur une poutre basse ou piéton, située sous une poutre parechoc, d'un véhicule automobile. Ici, l'absorbeur de choc 10 présente en coupe un profil sensiblement en forme de U, les branches du U étant formées par les deux appuis latéraux 11, 12 ouverts sensiblement, ainsi que le montre bien la figure 2. La peau centrale 13 forme quant à elle, la base du U. Autrement dit, les deux appuis 11, 12 sont reliés par une peau centrale 13 et sont disposés sur la poutre 20 de manière à pouvoir basculer respectivement autour des arêtes longitudinales 21 et 22 de la poutre 20. La séquence des figures la, 1 b, 1c et 1d illustre comment fonctionne l'absorbeur 10. Lors d'un choc représenté par les deux flèches A et B, io l'absorbeur 10 se déforme à partir de sa position initiale de la figure 1 a de manière à ouvrir les appuis 11, 12 pour atteindre les positions intermédiaires des figure lb et 1c puis la position finale de la figure 1 d où les appuis 11, 12 sont pratiquement complètement ouverts. On voit sur la figure 1d que la partie résiduelle de l'absorbeur 10 en fin 15 de choc a une longueur sensiblement égale à l'épaisseur de la peau centrale 13, soit quelques millimètres par exemple, ce qui permet de réaliser un absorbeur présentant un porte-à-faux notablement plus faible que ceux des absorbeurs connus décrits plus haut. Sur le schéma de la figure 2 sont précisées quelques caractéristiques 20 dimensionnelles de l'absorbeur 10. On voit sur cette figure que la hauteur H2 de l'absorbeur 10 peut être choisie de préférence au moins égale à la hauteur H1 de la poutre pare-chocs 20. Cette solution a l'avantage de répondre non seulement aux exigences concernant les chocs � piéton � mais également à celles des autres chocs, 25 notamment les chocs � petites vitesses � et � réparabilité �. A titre d'exemple, si Hl est égal à 75 mm, on peut prendre alors H2 compris entre 100 et 200 mm. D'autre part, la figure 2 montre également que l'appui 12 en partie basse est saillant par rapport à l'appui 11 en partie haute, la différence de 30 longueur entre les deux appuis étant notée D. On comprend que cette géométrie d'absorbeur est très avantageuse en cas de choc avec un piéton puisque, dans ce cas, la jambe du piéton aura tendance à pivoter autour de l'appui 12 en partie basse et donc de s'escamoter en évitant ainsi un choc purement frontal. La longueur D2 de l'appui 12 en partie basse peut être de l'ordre de 50 mm, d'où une longueur totale de porte-à-faux d'environ 55 mm contre 95 et 170 mm pour les absorbeurs connus de l'état de la technique. Le retrait D de l'appui 11 en partie haute par rapport à l'appui 12 en partie basse est par exemple de 5 à 10 mm. Un autre mode de réalisation propose que ce soit l'appui latéral 11 qui soit saillant par rapport à l'appui latéral 12. Ce choix dépend de la hauteur du io véhicule automobile. Pour augmenter encore l'effet de pivotement imprimé à la jambe, il y a avantage à réaliser les appuis de sorte que la raideur de l'appui 12 en partie basse soit supérieure à celle de l'appui 11 en partie haute. Comme l'indique la figure 3, un deuxième niveau d'effort peut être 15 ajouté à celui formé en premier lieu par les appuis 11, 12, ceci au moyen d'une peau centrale 13 qui se bombe lorsque les deux appuis 11, 12 basculent autour des arêtes 21, 22. Dans ce cas, l'épaisseur de la peau centrale 13 en position bombée augmente l'absorption des chocs au détriment d'une légère augmentation du porte-à-faux. 20 Chaque appui 11, 12 peut être réalisé sous la forme de nervures longitudinales parallèles à la poutre 20, comme indiqué sur les figures 4 et 5. De préférence, ces nervures sont au moins partiellement évidées afin de ne pas occulter les échangeurs de chaleur placés derrière l'absorbeur 10 et laisser passer l'air ambiant de refroidissement. 25 Dans le mode de réalisation de la figure 4, les appuis 11, 12 ont la forme d'une pièce creuse, tandis que sur la figure 5, ils ont la forme d'une pièce ouverte vers l'avant. Les absorbeurs dont les modes de réalisation sont représentés avec des appuis latéraux 11 et 12 qui sont reliés par des nervures placées tout au 30 long de l'absorbeur 10. Une autre réalisation possible du dispositif d'absorption conforme à l'invention consiste en une pluralité de motifs répétés sur toute la longueur de la poutre 20. Selon un mode de réalisation, les appuis forment au moins en partie ce motif répété. Par exemple, les motifs pourront être des absorbeurs élémentaires de forme générale conique dont les appuis 11, 12 constituent des parois. La figure 6 représente un troisième mode de réalisation d'un dispositif d'absorption de chocs selon l'invention. Dans ce mode de réalisation, l'absorbeur 10 est monté sur une poutre 20, ici une poutre parechoc. La poutre sétend selon une direction longitudinale Dl et comporte une forme dite en oméga. Autrement dit, dans ce mode de réalisation, la partie centrale de la poutre est déportée par rapport aux extrémités de ladite poutre. io De plus, cette poutre comporte des platines de fixation de la poutre sur un élément du véhicule automobile qui sont faites d'un seul tenant avec la poutre. L'absorbeur de choc 10 comporte, comme dans les modes de réalisation précédents, deux appuis latéraux 11 et 12 reliés par une peau centrale 13. La peau centrale 13 s'étend selon un plan parallèle à la direction 15 Dl et présente une longueur selon cette direction. Dans ce mode de réalisation, la longueur de l'absorbeur 10 selon la direction Dl est inférieure à la longueur de la poutre 20 selon cette même direction et l'absorbeur 10 se trouve au niveau de la partie déportée de la poutre 20. Chaque appui latéral 11 et 12 est ici réalisé sous la forme d'une seule 20 nervure s'étendant selon la direction longitudinale Dl. En plus des appuis latéraux 11 et 12 et de la peau centrale 13, l'absorbeur de choc 10 comporte au moins une nervure supplémentaire 30 reliant les deux appuis latéraux 11 et 12. Les nervures supplémentaires 30 sont, ici, perpendiculaires à la peau 25 centrale 13 et parallèles entre elles. Dans le mode de réalisation de la figure 6, l'absorbeur 10 peut être vu comme étant un assemblage de motifs répétés sur toute la longueur de l'absorbeur. Dans ce cas, le motif comporte une partie de chaque appui latéral 11 et 12, ces parties étant situées en vis-à-vis l'une de l'autre, deux nervures 30 supplémentaires 30 adjacentes et la peau centrale 13 située entre ces quatre éléments. Autrement dit, le motif répété a, ici, la forme d'un boîtier ou caisson comportant une face ouverte. Les nervures supplémentaires 30 et/ou les appuis latéraux 11 et 12 pourront être munis de moyens fusibles aptes à désolidariser les nervures supplémentaires 30 et les appuis latéraux 11 et 12. Lors d'un choc, les appuis latéraux 11 et 12 basculent respectivement 5 autour de l'arête longitudinale de la poutre 20. REVENDICATIONS 1. Absorbeur (10) de chocs destiné à être fixé sur une poutre (20) d'un véhicule caractérisé en ce que ledit absorbeur (10) comporte une peau centrale à partir de laquelle s'étendent deux appuis latéraux (11, 12), lesdits appuis (11, 12) étant disposés de manière à basculer respectivement autour d'une arête longitudinale (21, 22) de ladite poutre (20) en cas de choc. i0 2. Absorbeur (10) selon la revendication 1, dans lequel ledit absorbeur présente un profil transversal sensiblement en forme de U. 3. Absorbeur selon la revendication 1 ou 2, dans lequel ledit absorbeur (10) de 15 chocs est réalisé dans un matériau plastique. 4. Absorbeur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel un appui (12), dit appui en partie basse, est saillant par rapport à l'autre appui (11), dit appui en partie haute. 5. Absorbeur selon la revendication précédente, lequel ledit appui (12) en partie basse présente une raideur supérieure à la raideur de l'appui (11) en partie haute. 25 6. Absorbeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite peau centrale (13) est apte à se bomber lors du basculement des appuis (11, 12) autour des arêtes longitudinales (21, 22). 7. Absorbeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans 30 lequel lesdits appuis (11, 12) ont la forme de nervures longitudinales au moins partiellement évidées. 20 2920723 ro 8. Absorbeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, ledit absorbeur s'étendant selon une direction (Dl) et présentant une longueur selon cette direction, dans lequel lesdits appuis forment au moins en partie un motif répété le long de ladite direction. 9. Absorbeur selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel chaque appui latéral (11, 12) est réalisé sous la forme d'une seule nervure s'étendant selon une direction longitudinale (Dl). ro 10. Absorbeur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit absorbeur de choc (10) comporte en outre au moins une nervure supplémentaire (30) reliant lesdits deux appuis latéraux (11, 12). 11. Absorbeur selon la revendication précédente, dans lequel les nervures is supplémentaires (30) et/ou les appuis latéraux (11, 12) sont munis de moyens fusibles aptes à désolidariser les nervures supplémentaires (30) et les appuis latéraux (11, 12) de manière à ce que lors d'un choc, les appuis latéraux (11, 12) puissent basculer respectivement autour de l'arête longitudinale de ladite poutre (20). 20 12. Dispositif d'absorption de choc pour véhicule automobile comportant une poutre (20) et un absorbeur selon l'une quelconque des revendications précédentes. 25 13. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel ladite poutre comportant une hauteur (H1) caractérisé en ce que la hauteur (H2) de l'absorbeur (10) est au moins égale à la hauteur (H1) de ladite poutre (20). 5