Brevet FR2990400A1 — publié le 20131115

IMPACTEUR DE CHOC DYNAMIQUE POUR VEHICULE AUTOMOBILE [0001] La présente invention concerne un impacteur de choc destiné à être fixé au groupe motopropulseur d'un véhicule automobile. Un "impacteur de choc" ou plus simplement "impacteur" désigne dans l'industrie automobile un élément de sécurité qui a pour fonction d'éviter, qu'en cas de choc dynamique du véhicule, le moteur ne pénètre dans l'habitacle et blesse le conducteur et les passagers. [0002] Les véhicules automobiles subissent des tests destinés à s'assurer qu'en cas de choc avec un obstacle, un autre véhicule par exemple, l'habitacle ne soit pas endommagé (tests appelés "crash tests"). Les tests concernent principalement des chocs selon l'axe longitudinal du véhicule (par exemple un choc frontal ou à l'arrière) et des chocs latéraux. Certaines parties du véhicule sont plus sensibles que d'autres; c'est notamment le cas du compartiment moteur, qu'il soit situé à l'avant ou à l'arrière du véhicule. [0003] Le compartiment moteur comporte une structure métallique rigide, appelé berceau, situé sous la caisse du véhicule et qui supporte certains éléments, tels que par exemple le triangle de direction. Le berceau se déforme en cas de choc et vient appuyer sur le groupe motopropulseur. [0004] On peut distinguer deux phases au cours d'un choc frontal: tout d'abord, le moteur avance dans le sens de la marche avant du véhicule, puis le moteur recule. Cette deuxième phase est particulièrement dangereuse puisque, pendant cette phase, le moteur se déplace en direction de l'habitacle (pour un moteur placé à l'avant du véhicule). Il est donc nécessaire de s'assurer que le moteur ne pénètre pas, même partialement, dans l'habitacle. A cette fin, les groupes motopropulseurs sont équipés d'une pièce, appelée impacteur, qui permet de contrôler le déplacement du moteur en cas de choc. [0005] La figure 1 montre un impacteur classique, selon l'art antérieur. Sur cette figure, le berceau 10 du véhicule est situé devant le groupe motopropulseur 11. Le sens de déplacement du véhicule vers l'avant est indiqué par la flèche 12. La sortie de la transmission du différentiel est indiquée par 13. Le moteur 11 est équipé d'un impacteur 14 situé en face et à courte distance d'une surface d'accrochage 15 du berceau, cette surface d'accrochage étant comprise dans une zone d'impact 16. L'impacteur est fixé sur le carter du moteur. En cas de choc, la surface frontale 17 de l'impacteur 14 vient en butée contre la surface d'accrochage 15 du berceau. Les formes de la surface frontale 17 de l'impacteur et de la surface d'accrochage 15 du berceau sont conçues de sorte que, pendant et après l'impact, le moteur reste "accroché" au berceau (en d'autres termes, de sorte que la surface frontale 17 de l'impacteur et la surface d'accrochage 15 du berceau restent en contact), empêchant ainsi un mouvement de recul et un mouvement ascendant du moteur. La surface frontale 17 de l'impacteur et la surface d'accrochage 15 sont conçues à cet effet; la surface frontale 17 peut être par exemple plate ou en biseau ou encore en forme de la lettre U couché. [0006] A titre d'exemples, le brevet EP 2188157 B1 et la demande de brevet DE 19915279 Al concernent des impacteurs statiques de différentes formes. Les documents JP 2007331542 (A) et JP2038135 concernent des dispositifs dynamiques mais qui présentent l'inconvénient d'être constitués d'une structure compliquée. [0007] Les impacteurs de l'art antérieur, comme celui illustré sur la figure 1, sont généralement statiques et l'impacteur n'est efficace que lorsque la surface frontale de l'impacteur est en contact avec la surface d'impact du berceau. Cependant, en cas de déformation imprévue du berceau et/ou en cas de déplacement imprévu du moteur, il peut arriver que la surface frontale de l'impacteur soit déviée et ne "s'accroche" pas à la surface d'impact du berceau. De plus, il se produit un certain temps (un temps mort correspondant au temps mis par les deux surfaces pour se rejoindre) qui diminue l'efficacité de l'impacteur. [0008] En outre, l'un des inconvénients des impacteurs statiques connus dans l'état de la technique est qu'ils nécessitent un volume d'implantation donné, qui n'est pas toujours disponible dans l'espace sous- capot moteur d'un véhicule, les contraintes d'implantations étant par ailleurs nombreuses. [0009] La présente invention propose un impacteur dynamique qui présente des performances améliorées comparées à celles des impacteurs de l'art antérieur, tout en restant de constitution simple. Notamment, ledit temps mort est pratiquement supprimé et la structure de l'impacteur est relativement simple ce qui assure une bonne fiabilité du système. [00010] De façon plus précise, l'invention concerne un impacteur de choc destiné à être fixé au groupe motopropulseur d'un véhicule automobile. 10 Selon l'invention, l'impacteur comporte: - un corps principal destiné à être fixé au groupe motopropulseur; - une pièce mobile par rapport au corps principal, la pièce mobile comportant un nez d'impact qui, lors d'un choc du véhicule, est destiné à venir en appui sur un élément rigide du véhicule, ledit élément pouvant être une partie du 15 berceau du véhicule ou encore le train arrière; et - un système d'extension comportant des moyens de déplacement de la pièce mobile, lors d'un choc du véhicule, d'une position de repos à une position d'impact pour laquelle le nez d'impact est en appui sur ledit élément rigide et des moyens de blocage de ladite pièce mobile dans ladite position 20 d'impact. [00011] Selon un mode de réalisation de l'invention: - ledit corps principal comporte un système de glissières sur lequel peut se déplacer ladite pièce mobile; - lesdits moyens de déplacement de la pièce mobile peuvent comporter un 25 actionneur muni par exemple d'un système électrique ou pneumatique, ledit système pouvant être mis en marche par un signal de commande émis par exemple par un détecteur de choc. - lesdits moyens de blocage de la pièce mobile comportent au moins une butée solidaire de la pièce mobile, ladite butée venant en appui contre le 30 corps principal lorsque ladite pièce mobile est dans ladite position d'impact. - la pièce mobile peut comporter un logement pour ladite butée laquelle est mobile dans ledit logement entre une position rétractée et une position déployée pour laquelle ladite butée est maintenue dans ledit logement tout en étant en appui contre une surface dudit corps principal, ledit logement pouvant comporter un épaulement sur lequel ladite butée vient en appui lorsqu'elle est en position déployée, et, en position rétractée, l'extrémité inférieure de ladite butée est en appui contre une surface du corps principal et glisse sur cette surface lorsque la pièce mobile se déplace de ladite position de repos à ladite position d'impact. [00012] De façon avantageuse, un ressort est logé dans ledit logement, le ressort poussant la butée en position déployée lorsque ladite pièce mobile 10 est en position d'impact. [00013] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés et sur lesquels : 15 - la figure 1 montre un exemple d'impacteur selon l'art antérieur; - la figure 2 est une vue schématique en trois dimensions d'un mode de réalisation de l'invention; - les figures 3 et 4 représentent en coupe, respectivement longitudinalement et transversalement, le mode de réalisation de la figure 2; 20 - la figure 5 montre en détails un mode de réalisation permettant de maintenir la pièce mobile de l'impacteur en position d'impact; et - les figures 6 et 7 représentent schématiquement respectivement un premier et un deuxième mode de réalisation d'un actionneur pour déplacer rapidement la pièce mobile de l'impacteur. 25 Sur la figure 2, qui représente schématiquement un mode de réalisation de l'invention, l'impacteur 20 comporte un corps principal 22 destiné à être fixé à une partie rigide 24 du groupe motopropulseur, par exemple au carter cylindres. Le groupe motopropulseur peut être un moteur thermique ou un moteur électrique, placé à l'avant ou à l'arrière du véhicule. 30 L'impacteur 20 comporte également une pièce 26, mobile par rapport au corps principal 22. Cette pièce mobile se termine par un nez d'impact 28 destiné à venir en contact, lors d'un choc du véhicule, avec un élément rigide 30 du véhicule, élément qui peut être par exemple une structure tubulaire ou le berceau du compartiment moteur pour un moteur placé à l'avant du 5 véhicule ou le train arrière pour un moteur situé à l'arrière du véhicule. L'élément rigide 30 est muni d'une surface d'accrochage 32 dotée d'un relief 34 en forme de la lettre U renversée et dont la fonction est d'assurer un bon accrochage du nez d'impact 28 avec la surface 32, notamment en empêchant un décrochage du nez 28 par un mouvement ascendant ou 10 latéral du nez par rapport à la surface d'accrochage 30. [00014] L'impacteur 20 peut prendre une position de repos pour laquelle le nez d'impact 28 est éloigné (au maximum de quelques centimètres) de la surface d'accrochage 32 et une position d'impact (représentée sur la figure 2) pour laquelle la pièce mobile 26 s'est déplacée en direction de l'élément de 15 carrosserie 30, le nez 28 venant en contact avec la surface d'accrochage 32. A cette fin, l'impacteur comporte un système d'extension 36 qui comporte des moyens de déplacement 38 de la pièce mobile 26 vers la surface d'accrochage 32 et des moyens de blocage 40 de la pièce mobile 26 en position d'impact. 20 [00015] Les moyens de déplacement 38 de la pièce mobile comportent (figures 3 et 4) un système de glissières 42 constitué par des rails 44 rectilignes sur le corps principal 22 sur lesquels peuvent glisser la pièce mobile 26. Les moyens de déplacement de la pièce mobile comportent également un actionneur 46 pour le déplacement rapide de la pièce mobile 25 26 vers la surface d'accrochage 32. [00016] L'actionneur 46 peut prendre différentes formes, dont deux modes de réalisation sont représentés sur les figures 6 et 7. De façon générale, comme illustré sur la figure 5, l'actionneur 46 est constitué d'une enceinte 48 fixée au corps principal 22 et comportant un élément mobile 50 30 dont l'extrémité 52 est solidaire de la pièce mobile 26. Le déplacement de l'élément mobile 50 peut être commandé par un signal émis par un détecteur de choc, comme par exemple pour le déclenchement des coussins de sécurité à air ("airbags") ou des pré-tendeurs des ceintures de sécurité. [00017] La figure 5 montre en détails un mode de réalisation des moyens de blocage de la pièce mobile 26 en position d'impact. Ces moyens sont constitués principalement d'au moins une butée 54 pouvant prendre une position déployée (représentée sur la figure 5) et une position rétractée (non représentée). La butée peut se déplacer dans un logement 56 percé dans la pièce mobile 26. Le logement 56, qui comporte un épaulement 58, est fermé à son extrémité supérieure par une pièce fixe 60. La butée 54 est poussée par un ressort 62 contre l'épaulement 58 en position déployée. Lorsque la pièce mobile 26 est en position de repos, donc avant un choc au véhicule, la butée est en position rétractée dans le logement 56, l'extrémité 64 de la butée 54 (qui est en forme de coin) étant en appui contre une surface de glissement 66 du corps principal. Au cours d'un choc, la pièce mobile 26 se déplace en direction de la surface d'accrochage jusqu'à ce que le nez 28 soit en contact avec cette surface d'accrochage. L'extrémité 64 de la butée 54 glisse sur la surface de glissement 66 jusqu'au moment où l'extrémité 64 dépasse cette surface, la butée 54 'tombant" alors jusqu'à être maintenue par l'épaulement 58 pour prendre sa position déployée. L'extrémité 64 de la butée est alors en contact contre une surface d'appui 68 du corps principal, bloquant la pièce mobile 26 en l'empêchant de revenir en arrière. [00018] Les moyens de blocage peuvent comporter plusieurs butées, par exemple deux butées 70 et 72 disposées symétriquement par rapport au système à glissières 42, comme illustré sur la figure 4. [00019] La figure 6 représente schématiquement un premier mode de réalisation de l'actionneur 46 qui permet de déplacer rapidement la pièce mobile 26 de l'impacteur. Ce mode de réalisation est pneumatique. L'élément mobile 50, situé à l'intérieur de l'enceinte 48, est constitué principalement par un vérin 74 dont l'une des deux extrémités est solidaire d'un piston 76, l'autre extrémité 52 étant fixée à la pièce mobile 26. Le piston 76 peut se déplacer à l'intérieur de l'enceinte 48 sous l'effet de la poussée d'un gaz sous pression emprisonné dans un réservoir 78. A l'ouverture du réservoir 78, ouverture commandée par un dispositif approprié 80, le gaz sous pression se répand dans une chambre 82 de l'enceinte 48 en poussant le piston 76 dans le sens de la flèche 84. Le dispositif de commande 80 peut comprendre un détecteur de choc, par exemple le système de commande des coussins de sécurité à air ("airbags") ou le dispositif de commande de pré-tension des ceintures de sécurité. [00020] La figure 7 représente schématiquement un deuxième mode de réalisation de l'actionneur 46. Ce mode de réalisation comporte une vis sans fin 86 dont une extrémité 52 est fixée à la pièce mobile 26 de l'impacteur, l'autre extrémité étant solidaire du rotor 88 d'un moteur électrique 90. La mise en marche de ce moteur est commandée par un dispositif détecteur de choc 92 qui peut, comme précédemment et par exemple, être le système de commande des coussins de sécurité à air ou le dispositif de pré-tension des ceintures de sécurité du véhicule. 20 REVENDICATIONS1. Impacteur de choc (20) destiné à être fixé au groupe motopropulseur d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte: - un corps principal (22) destiné à être fixé audit groupe motopropulseur (24); - une pièce mobile (26) par rapport audit corps principal (22), ladite pièce mobile comportant un nez d'impact (28) qui, lors d'un choc, est destiné à venir en appui sur un élément (30) rigide du véhicule; et - un système d'extension (36) comportant des moyens de déplacement (38) de ladite pièce mobile, lors d'un choc, d'une position de repos à une position d'impact pour laquelle ledit nez d'impact (28) est en appui sur ledit élément rigide (30) et des moyens de blocage (40) de ladite pièce mobile (26) dans ladite position d'impact. Impacteur de choc selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit corps principal (22) comporte un système de glissières (42) sur lequel peut se déplacer ladite pièce mobile (26). Impacteur de choc selon l'une des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que lesdits moyens de déplacement (38) de la pièce mobile comportent un actionneur (46) muni d'un système électrique (88) ou pneumatique (78). Impacteur de choc selon la revendication 3 caractérisé en ce que ledit système (88, 78) est mis en marche par un signal de commande émis par un détecteur de choc (80, 92). Impacteur de choc selon l'une des revendications précédentes 25 caractérisé en ce que lesdits moyens de blocage (40) de ladite pièce mobile (26) comportent au moins une butée (54) solidaire de ladite pièce mobile (26), ladite butée venant en appui (68) contre ledit corps principal (22) lorsque ladite pièce mobile (26) est dans ladite position d'impact. 30 6. Impacteur de choc selon la revendication 5 caractérisé en ce que ladite pièce mobile (26) comporte un logement (56) pour ladite butée (54) 10 2. 15 3. 204. 5.laquelle est mobile dans ledit logement entre une position rétractée et une position déployée pour laquelle ladite butée est maintenue dans ledit logement tout en étant en appui contre une surface (68) dudit corps principal. 7. Impacteur de choc selon la revendication 6 caractérisé en ce que ledit logement comporte un épaulement (58) sur lequel ladite butée (54) vient en appui lorsqu'elle est en position déployée. 8. Impacteur de choc selon l'une des revendications 6 et 7 caractérisé en ce que, en position rétractée, l'extrémité inférieure (64) de ladite butée est en appui contre une surface (66) du corps principal et glisse sur ladite surface lorsque ladite pièce mobile se déplace de ladite position de repos à ladite position d'impact. 9. Impacteur de choc selon l'une des revendications 6 à 8 caractérisé en ce qu'un ressort (62) est logé dans ledit logement (56), ledit ressort poussant ladite butée en position déployée lorsque ladite pièce mobile est en position d'impact. 10. Impacteur de choc selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit élément rigide (30) est une partie d'un berceau.20