Brevet FR2969682A1 — publié le 20120629

La présente invention concerne, d'une façon générale, les systèmes de sécurité passive des véhicules automobiles, qui interviennent en cas de choc d'un piéton contre une partie exposée d'un véhicule. Plus particulièrement, cette invention s'intéresse à une serrure automobile, notamment une serrure de capot, à absorption de choc c'est-à-dire capable d'absorber de l'énergie mécanique au moment de l'impact d'un piéton sur le capot du véhicule concerné. Les véhicules automobiles actuels sont souvent équipés d'un dispositif de protection dit « choc piéton », dont le rôle est de réduire les dommages corporels infligés à un piéton en cas de choc par l'avant contre le capot du véhicule. D'une manière générale, le dispositif de protection « choc piéton » permet, dans la position fermée du capot, d'absorber l'énergie du choc par une déformation et un enfoncement du capot. Les dispositifs de protection « choc piéton » actuellement connus comprennent, en particulier, des dispositifs qui, en cas d'impact, éliminent la rigidité au point de fermeture du capot, autrement dit dans la zone de la serrure et de la gâche correspondante, pour permettre l'enfoncement du capot tout en absorbant l'énergie de l'impact. Diverses solutions, consistant en des serrures de capot à absorption de choc, ont été déjà proposées. Ainsi, la demande de brevet français publiée FR 2847929 décrit une serrure de capot de véhicule automobile, permettant d'amortir un « choc piéton ». Le dispositif d'absorption d'énergie comprend une rainure, de largeur inférieure au diamètre du fil constituant la gâche. Lorsque l'effort sur le capot est supérieur à une valeur de seuil, le fil de gâche se déplace, depuis sa position normale de fermeture, en glissant le long de la rainure jusqu'à une position extrême, l'énergie à absorber étant cédée par frottement du fil de gâche contre les bords de la rainure, qui en pratique est ménagée dans un élément en tôle métallique. L'inconvénient d'un tel dispositif est que la courbe obtenue de l'absorption d'énergie, c'est-à-dire la courbe représentative de l'effort de réaction en fonction de l'enfoncement du capot, n'est pas une courbe « plate » mais présente au contraire des pics indésirables. Un autre dispositif connu, décrit dans la demande de brevet français publiée FR 2848235, réalise l'absorption d'énergie au moyen d'un levier soumis à l'action d'un ressort, le levier monté rotatif dans la serrure agissant sur la gâche en cas d'impact pour réaliser l'absorption de l'impact. L'inconvénient de ce dispositif est que la réaction verticale et dirigée vers le haut, exercée par le levier d'absorption d'impact sur la gâche, est fonction de la position angulaire prise par le levier au cours de sa rotation, si bien que la force de réaction diminue au fur et à mesure de la descente de la gâche. Encore un autre dispositif connu, décrit dans la demande de brevet français publiée FR 2863298, effectue l'absorption d'énergie dans la serrure en dépassant le point d'accrochage lors d'un choc. Sous l'effet d'un enfoncement du fil de gâche, le pêne rotatif de la serrure décrit une rotation supplémentaire et coopère avec une came, qui elle-même est en appui contre un ressort à lame, lequel provoque un freinage de la came et en conséquence un freinage du pêne lui-même. L'inconvénient principal d'un tel dispositif est que sa course d'absorption d'énergie est limitée à quelques millimètres. Par ailleurs, la courbe d'absorption d'énergie n'est pas totalement « plate » mais présente plusieurs pics non souhaitables. Enfin on note la complexité mécanique d'un tel dispositif, sans que celle-ci apporte une réelle amélioration au fonctionnement et notamment à l'absorption de l'énergie d'un « choc piéton ». Dans une variante d'un tel dispositif, décrite par la demande de brevet français publiée FR 2874956 au nom du Demandeur, c'est le pêne rotatif qui est sollicité en cas de choc par un ressort de torsion, avec un effort qui augmente sur la course d'enfoncement de la gâche, ce qui ne fournit pas la courbe d'absorption souhaitable. Enfin peut être mentionnée la demande de brevet français publiée FR 2889230 au nom du Demandeur, dans laquelle le pêne rotatif coopère, en cas de choc, avec un patin de freinage monté sur la platine de support de la serrure, le patin de freinage pouvant être réalisé sous la forme d'un fil en acier à ressort, fléchissant sous la poussée du pêne. La courbe d'absorption ne peut être contrôlée par un tel dispositif et celui-ci ne peut donc être considéré comme performant. La présente invention vise à remédier aux inconvénients des divers dispositifs actuellement connus, et elle a donc pour but de fournir un dispositif d'absorption d'énergie, incorporé à une serrure automobile et plus particulièrement à une serrure de capot, qui tout en conservant une structure simple, donc économique, puisse s'adapter aux exigences de la fonction de protection « choc piéton », notamment avec une action ponctuelle ou bien avec une force sensiblement constante sur une course de pénétration relativement importante de la gâche dans la serrure. A cet effet, l'invention a pour objet une serrure automobile, notamment une serrure de capot, à absorption de choc, la serrure comportant de façon connue en soi une platine de support à solidariser avec un élément fixe d'un véhicule, un verrou ou pêne monté pivotant sur la platine et prévu pour coopérer avec une gâche en fil à solidariser avec une partie ouvrante du véhicule, en particulier avec un capot, la platine de support présentant une rainure de guidage de la gâche, et cette gâche étant prévue pour occuper, dans la rainure, une position normale de fermeture dans laquelle elle est retenue par le pêne, lui-même alors bloqué, cette serrure automobile étant essentiellement caractérisée par le fait qu'elle comporte un élément d'absorption de choc, déformable élastiquement et/ou plastiquement, qui entre en contact direct avec la gâche lorsque cette dernière, à la suite d'un choc, se déplace dans la rainure de guidage au-delà de sa position normale de fermeture. L'invention propose ainsi une solution qui est particulièrement simple, compacte et économique dans son principe puisqu'elle prévoit d'amortir l'énergie du choc, en particulier d'un « choc piéton », par un élément qui coopère directement avec la gâche et qui agit par l'effet de sa propre élasticité et/ou plasticité, sans qu'il soit nécessaire de le solliciter par un autre organe. L'invention donne lieu à divers modes de réalisation avantageux, selon la configuration et la matière constitutive de l'élément déformable élastiquement et/ou plastiquement. Dans une première catégorie de réalisations, l'élément d'absorption de choc déformable élastiquement et/ou plastiquement, est constitué par une lame-ressort, en particulier une lame métallique, d'allure symétrique par rapport à la rainure de guidage précitée, lame-ressort qui comporte une zone inférieure de fixation ou de retenue sur la platine de support, et une zone supérieure prévue pour l'appui de la gâche, en particulier lorsque cette dernière se déplace au-delà de sa position normale de fermeture. Selon un premier mode de réalisation, la lame-ressort constituant l'élément d'absorption de choc se présente comme une bande fermée sur elle-même, en forme de coeur, dont la partie inférieure est fixée ou retenue sur la base de la platine de support, et dont la partie supérieure présente un creux médian constituant zone d'appui pour la gâche. Ainsi, l'enfoncement de la gâche en cas de « choc piéton » fait que la gâche va heurter puis progressivement écraser la lame-ressort en forme de coeur, qui s'enroule alors partiellement sur elle-même, l'absorption de l'énergie s'effectuant de manière pratiquement constante sur la course d'enfoncement de la gâche et d'écrasement de la lame-ressort, dont la déformation est ici essentiellement plastique. Selon un deuxième mode de réalisation, la lame-ressort constituant l'élément d'absorption de choc se présente comme une bande en forme de jarre, dont la partie inférieure élargie est fixée ou retenue sur la base de la platine de support, et dont la partie supérieure resserrée constitue une zone d'appui pour la gâche, cette partie supérieure étant apte à s'élargir et à s'ouvrir pour laisser un passage à la gâche, lorsque cette dernière est soumise à un effort égal ou supérieur à une valeur prédéterminée. L'absorption d'énergie en cas de choc est ici « ponctuelle », s'effectuant essentiellement au passage de la gâche par la partie resserrée de la lame-ressort, qu'elle tend alors à élargir, la lame revenant ensuite de manière élastique à sa position initiale. Il s'agit donc ici d'un dispositif totalement réversible. Dans les formes de réalisation précédemment indiquées, l'allure arrondie de la partie inférieure de la lame-ressort, qu'il s'agisse d'une lame en forme de coeur ou d'une lame en forme de jarre, permet de la fixer ou de la retenir par appui contre une cuvette de centrage, formée sur la base de la platine de support d'une manière symétrique par rapport à la rainure de guidage de la gâche. Selon un autre mode de réalisation de la serrure automobile, objet de l'invention, l'élément d'absorption de choc déformable élastiquement et/ou plastiquement, est constitué par au moins une zone de bordure de la rainure de guidage de la gâche, la zone de bordure étant séparée du restant de la platine de support par une fente parallèle à la rainure, et cette zone de bordure comportant au moins une saillie dirigée vers l'intérieur de la rainure et prévue pour coopérer avec la gâche lors d'un choc. La saillie forme ici un rétrécissement local de la rainure de guidage de la gâche. Ainsi, lors d'un choc, l'enfoncement de la gâche provoque un déplacement latéral de cette saillie avec une déformation de la zone de bordure de la rainure, déformation qui est elle-même rendue possible par la fente séparant ladite zone de bordure et le restant de la platine. La résistance initiale de la saillie au passage de la gâche crée l'absorption d'énergie recherchée. La platine et notamment sa zone de bordure se déforment essentiellement de façon plastique, donc permanente et sans réversibilité. Néanmoins, un léger effort manuel dirigé vers le haut, exercé sur la gâche, permet de faire repasser celle-ci au-dessus de la saillie pour un retour à la position initiale. De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples, quelques formes d'exécution de cette serrure automobile à absorption de choc : Figure 1 est une vue de face et en coupe d'une serrure de capot selon l'invention, dans une première forme d'exécution, en position normale de 10 fermeture ; Figure 2 représente le dispositif d'absorption de choc de la serrure de la figure 1, juste après un choc ; Figure 3 est une vue similaire à la figure 2, montrant le dispositif au cours de l'absorption d'un choc ; 15 Figure 4 représente la courbe d'absorption d'énergie du dispositif des figures 1 à 3 ; Figure 5 est une vue de face et en coupe d'une serrure de capot selon l'invention dans une deuxième forme d'exécution, en position normale de fermeture ; 20 Figures 6 et 7 sont des vues similaires à la figure 5, montrant le dispositif de cette serrure au cours de l'absorption d'un choc ; Figure 8 est une vue similaire aux précédentes, montrant le même dispositif après le choc ; Figure 9 représente la courbe d'absorption d'énergie du dispositif 25 des figures 5 à 8 ; Figures 10, 11 et 12 sont des schémas de ce dispositif, illustrant des positions successives du fil de gâche lors d'un retour à la position initiale ; Figure 13 est une vue de face et en coupe d'une serrure de capot selon l'invention, dans une troisième forme d'exécution, en position normale de 30 fermeture ; Figure 14 est une vue similaire à la figure 13, montrant le dispositif d'absorption au début d'un choc ; Figure 15 est une vue similaire aux précédentes, montrant le dispositif en cours d'absorption du choc ; 35 Figure 16 est une autre vue similaire aux précédentes, montrant le dispositif après le choc, la gâche étant parvenue en fin de course ; Figure 17 est une dernière vue, illustrant le retour de la gâche vers sa position initiale. Les figures 1 à 4 représentent une première forme d'exécution d'une serrure de capot 1 à absorption de choc. D'une manière généralement connue, la serrure de capot 1 comporte une platine de support 2, solidaire d'un élément fixe (non représenté) du véhicule, et un fil de gâche 3 solidaire du capot (non représenté). Le fil de gâche 3 est prévu pour s'engager dans une rainure 4 de guidage, ménagée verticalement dans la platine de support 2, lorsque le capot est fermé. Pour la retenue du fil de gâche 3, dans la position normale de fermeture, il est prévu un pêne 5 avec crochet de retenue, monté pivotant sur la platine de support 2 autour d'un axe 6 situé sur un côté de la rainure 4 de guidage de la gâche. Dans l'exemple illustré, le pêne 5 est lui-même bloqué en position normale de fermeture au moyen d'un cliquet 7, monté pivotant sur la platine de support 2 autour d'un axe 8 situé sur l'autre côté de la rainure 4 de guidage de la gâche. Le pêne 5 et le cliquet 7 sont, de manière connue en soi, soumis à l'action de ressorts de rappel, ici non détaillés. Dans cette première forme d'exécution, le dispositif d'absorption de choc comprend une lame-ressort 9 qui se présente comme une bande fermée sur elle-même, en forme de coeur. La lame-ressort 9 est disposée dans un plan vertical, transversal à la rainure 4 de guidage de la gâche. La partie inférieure 10 de la lame-ressort 9, correspondant à la « pointe » arrondie du coeur, est fixée ou retenue par appui contre une cuvette de centrage 11, formée sur la base de la platine de support 2. La partie supérieure de la lame-ressort 9 présente un creux médian 12 qui, compte tenu de la symétrie de cette lame-ressort 9, se situe en correspondance avec la rainure 4 de guidage de la gâche. La lame-ressort 9 en forme de coeur, telle que décrite ci-dessus (dans sa position de repos), peut être obtenue en enroulant une bande métallique estampée, initialement plate, et en refermant cette bande sur elle- même par soudure ou par un autre procédé de jonction. La forme fermée sur elle-même de la lame-ressort 9 peut aussi être obtenue par déformation d'un tronçon de tube métallique. Dans la position normale de fermeture du capot, comme le montre la figure 1, le fil de gâche 3 se situe à l'intérieur de la rainure 4, au-dessus du creux médian 12 de la lame-ressort 9. On notera aussi que la rainure 4 se prolonge, vers le bas, au-dessous de la position normale de fermeture du fil de gâche 3, pratiquement jusqu'au niveau de la partie inférieure 10 de la lame-ressort 9. Lors d'un choc piéton, le fil de gâche 3 s'abaisse avec le capot, ce que permet le prolongement de la rainure 4 vers le bas. Ainsi, le fil de gâche 3 rencontre le creux médian 12 de la lame-ressort 9 en forme de coeur et, en continuant de s'enfoncer dans la rainure 4, le fil de gâche 3 « écrase » la lame-ressort 9, comme les montrent les figures 2 et 3. En se déformant ainsi de façon plastique, la lame-ressort 9 absorbe l'énergie du choc. La figure 4 montre la courbe d'absorption d'énergie, c'est-à-dire la courbe de l'effort de réaction F en fonction de l'enfoncement E du capot, telle qu'obtenue avec la lame-ressort 9 en forme de coeur. Cette courbe montre que l'effort de réaction F est relativement constant sur la majeure partie de la courbe d'enfoncement E du capot ou du fil de gâche 3, au-delà de la position normale de fermeture (correspondant à l'origine des abscisses sur le graphique). L'absorption de l'énergie du choc par la seule lame-ressort 9 est donc très régulière et efficace. Dans une deuxième forme d'exécution, illustrée par les figures 5 à 12 sur lesquelles les éléments correspondants sont désignés par les mêmes repères, le dispositif d'absorption de choc comprend une lame-ressort 13 métallique qui se présente comme une bande non fermée sur elle-même, en forme de jarre. Ainsi, la lame-ressort 13 possède une partie inférieure 14 élargie et arrondie, qui est ici encore fixée ou retenue par appui contre une cuvette de centrage 11, formée sur la base de la platine de support 2. Les deux branches latérales 15 et 16 symétriques de la lame-ressort 13, orientées obliquement, se rapprochent l'une de l'autre vers le haut puis s'écartent à nouveau l'une de l'autre, de manière à créer une partie supérieure 17 resserrée, surmontée d'un «V» d'entrée, de forme évasée. Dans sa position normale de fermeture (figure 5), le fil de gâche 3 se situe à l'intérieur de la rainure 4, au-dessus de la partie supérieure 17 resserrée, la rainure 4 se prolongeant vers le bas au-dessous de cette position normale, jusque vers la partie inférieure 14 de la lame-ressort 13. Lors d'un choc piéton, le fil de gâche 3 s'abaisse avec le capot, ce que permet le prolongement de la rainure 4 vers le bas. Ainsi, le fil de gâche 3 va heurter la lame-ressort 13 au niveau de la partie supérieure 17 resserrée, ce qui écarte les deux branches latérales 15 et 16 de la lame-ressort 13 en permettant alors une absorption ponctuelle de l'énergie de l'impact- voir figure 6. La déformation de la lame-ressort 13 étant élastique, sa partie supérieure 17 se resserre ensuite, tandis que le fil de gâche 3 va « tomber » dans la boucle formée par la lame-ressort 13, jusqu'à parvenir au fond de la rainure 4- voir figures 7 et 8. La figure 9 montre la courbe d'absorption d'énergie ici obtenue, avec effet « ponctuel » ou du moins concentré sur une faible portion e de la courbe d'enfoncement E, l'effort de réaction étant désigné par F1. Après l'impact, le fil de gâche 3 peut retourner à sa position initiale, sans détériorer le dispositif, avec un léger effort F2 dirigé vers le haut qui lui permet de franchir la partie supérieure 17 resserrée de la lame-ressort 13, en écartant les deux branches latérales 15 et 16 de celle-ci- voir les schémas des figures 10, 11 et 12. Enfin, les figures 13 à 17 représentent une troisième forme d'exécution, ne faisant plus appel à une lame-ressort, le dispositif d'absorption de choc étant intégré dans la platine de support 2 de la serrure de capot 1. Ce dispositif est constitué par une zone de bordure 18 de la rainure 4 de guidage, la zone de bordure 18 étant séparée du restant de la platine de support 2 par une fente 19 parallèle à la rainure 4. La zone de bordure 18 comporte, sensiblement à mi-hauteur, une saillie 20 d'allure triangulaire, dirigée vers l'intérieur de la rainure 4. Dans la position normale de fermeture du capot (figure 13), le fil de gâche 3 se situe à l'intérieur de la rainure 4, juste au-dessus de la saillie 20 de la zone de bordure 18. Lors d'un choc piéton, le fil de gâche 3 s'abaisse avec le capot et vient heurter le flanc supérieur de la saillie 20 (figure 14). Cette saillie 20, offrant une résistance au passage du fil de gâche 3, s'écarte alors latéralement en provoquant une déformation (flexion) plastique de la zone de bordure 18, la fente 19 se rétrécissant dans sa partie médiane (figure 15). Une fois la saillie 20 entièrement franchie, le fil de gâche 3 peut librement poursuivre sa descente, jusqu'à « tomber » au fond de la rainure 4 (figure 16). La déformation de la zone de bordure 18 étant de type plastique, cette déformation possède un caractère permanent comme le montre la figure 15. Un retour en position initiale reste néanmoins possible, en exerçant sur le fil de gâche 3 un léger effort dirigé vers le haut (figure 17). Ce dernier dispositif d'absorption de choc exerce une action quasi-ponctuelle, au franchissement de la saillie 20 par le fil de gâche 3. Ainsi la figure 9, précédemment commentée, peut aussi illustrer le fonctionnement du dispositif des figures 13 à 17. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de cette serrure automobile à absorption de choc qui ont été décrites ci-dessus, à titre d'exemples ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. C'est ainsi, notamment, que l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention : - En modifiant la forme de la lame-ressort, ou son mode de fixation ou de retenue sur la platine de support ; - En modifiant les éléments constitutifs de la serrure, tels que son pêne ou son cliquet, non directement concernés par la présente invention ; - En destinant le même dispositif d'absorption de choc à des serrures automobiles autres que des serrures de capot au sens 15 strict, l'invention étant applicable et tous genres de parties ouvrantes concernées par le même problème. REVENDICATIONS1. Serrure automobile, notamment serrure de capot (1), à absorption de choc, comportant une platine de support (2) à solidariser avec un élément fixe d'un véhicule, un verrou ou pêne (5) monté pivotant sur la platine (2) et prévu pour coopérer avec une gâche (3) en fil à solidariser avec une partie ouvrante du véhicule, en particulier avec un capot, la platine de support (2) présentant une rainure (4) de guidage de la gâche (3), et cette gâche (3) étant prévue pour occuper, dans la rainure (4), une position normale de fermeture dans laquelle elle est retenue par le pêne (5), lui-même alors bloqué, caractérisée en ce qu'elle comporte un élément (9 ; 13 ; 18) d'absorption de choc, déformable élastiquement et/ou plastiquement, qui entre en contact direct avec la gâche (3) lorsque cette dernière, à la suite d'un choc, se déplace dans la rainure (4) de guidage au-delà de sa position normale de fermeture. 2. Serrure automobile selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément d'absorption de choc, déformable élastiquement et/ou plastiquement, est constitué par une lame-ressort, en particulier une lame métallique (9 ; 13), d'allure symétrique par rapport à la rainure (4) de guidage précitée, lame-ressort qui comporte une zone inférieure (10 ; 14) de fixation ou de retenue sur la platine de support (2), et une zone supérieure (12 ; 17) prévue pour l'appui de la gâche (3) en particulier lorsque cette dernière se déplace au-delà de sa position normale de fermeture. 3. Serrure automobile selon la revendication 2, caractérisé en ce que la lame-ressort (9) constituant l'élément d'absorption de choc, se présente comme une bande fermée sur elle-même, en forme de coeur, dont la partie inférieure (10) est fixée ou retenue sur la base (11) de la platine de support (2), et dont la partie supérieure présente un creux médian (12) constituant zone d'appui pour la gâche (3). 4. Serrure automobile selon la revendication 2, caractérisé en ce que la lame-ressort (13) constituant l'élément d'absorption de choc, se présente comme une bande en forme de jarre, dont la partie inférieure (14) élargie est fixée ou retenue sur la base (11) de la platine de support (2), et dont la partie supérieure (17) resserrée constitue une zone d'appui pour la gâche(3), cette partie supérieure (17) étant apte à s'élargie et à s'ouvrir pour laisser un passage à la gâche (3), lorsque cette dernière est soumise à un effort (F) égal ou supérieur à une valeur prédéterminée. 5. Serrure automobile selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que la lame-ressort, en forme de coeur (9) ou en forme de jarre (13), présente une partie inférieure (10 ;14) de forme arrondie pour sa fixation ou sa retenue par appui contre une cuvette de centrage (11), formée sur la base de la platine de support (2) d'une manière symétrique par rapport à la rainure (4) de guidage de la gâche (3). 6. Serrure automobile selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément d'absorption de choc, déformable élastiquement et/ou plastiquement, est constitué par au moins une zone de bordure (18) de la rainure (4) de guidage de la gâche (3), la zone de bordure (18) étant séparée du restant de la platine de support (2) par une fente (19) parallèle à la rainure (4), et cette zone de bordure (18) comportant au moins une saillie (20) dirigée vers l'intérieur de la rainure (4) et prévue pour coopérer avec la gâche (3) lors d'un choc.20