FR2760708A1 - Vehicule comportant un pare-chocs et un element de deformation - Google Patents
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Abstract
Dans un véhicule, un pare-chocs (10) est fixé par l'intermédiaire d'au moins un élément de déformation (28) perpendiculairement à la direction longitudinale de véhicule (x) . L'élément de déformation (28) est réalisé sous forme d'une pièce profilée (32) sensiblement tubulaire en métal léger, dont l'axe longitudinal de profilé (w) se trouve en direction longitudinale de véhicule (x) , et il est subdivisé en au moins deux chambres profilées longitudinales (42) par au moins une barrette intérieure longitudinale (42) .
Description
i L'invention se rapporte à un véhicule comportant un pare-chocs fixé sur
celui-ci perpendiculairement à la direction longitudinale du véhicule par l'intermédiaire d'au moins un élément de déformation, l'élément de déformation étant réalisé sous forme d'une pièce profilée sensiblement tubulaire en métal léger dont l'axe longitudinal de profilé
se trouve en direction longitudinale du véhicule.
Pour fixer des pare-chocs sur un véhicule, on connaît une multitude de montures. Afin d'augmenter la capacité de compensation pour l'énergie de déformation résultant d'un impact sur le pare-chocs, il est également connu de fixer les pare-chocs par l'intermédiaire d'éléments de
déformation sur le support longitudinal de véhicule.
Un élément de déformation connu est constitué par un tube en acier à "déroulement" qui est fixé sur le support longitudinal du véhicule et sur le pare-chocs par l'intermédiaire de plaques de fixation. Cet élément de déformation se caractérise par une force de déformation qui reste constante pratiquement sur toute la course de déformation. Cette propriété en effet désirable reste cependant maintenue uniquement tant
que la direction de la force de déformation coïncide avec l'axe du tube.
Déjà lors d'un écart relativement petit, l'opération de "déroulement" n'a pas lieu et le tube est au contraire courbé vers le côté sans l'encaissement désirable de l'énergie de déformation. De plus, lors de l'impact sur un obstacle souple, le tube pénètre dans l'obstacle et il ne peut donc pas dégager toute sa capacité de compensation pour l'énergie de déformation générée. Un autre inconvénient des tubes à
"déroulement" réside dans leurs coûts de fabrication élevés.
On a déjà fait des efforts de mettre en place des profilés creux en alliages d'aluminium en tant qu'éléments de déformation. Cependant, à cause de la formation de plissures relativement grossière lors de l'opération d'enfoncement, la capacité de compensation pour l'énergie de déformation générée est fortement réduite. On a également déjà essayé d'obliger une meilleure formation de plissures par des conformations ciblées, mais on n'a pu améliorer que de peu les
propriétés de déformation.
L'objectif sous-jacent à l'invention est par conséquent de réaliser un élément de déformation pour un véhicule du type mentionné en introduction, grâce auquel on peut maintenir une force de déformation la plus constante possible sur toute la course de déformation et qui reste tout à fait efficace même lorsque la force de déformation présente o des écarts plus importants par rapport à l'axe longitudinal de l'élément de déformation. De plus, l'élément de déformation doit pouvoir être fabriqué à des coûts modérés et il doit dégager tout son effet également
lors de l'impact sur des obstacles souples.
Cet objectif est atteint par le fait que la pièce profilée est subdivisée en au moins deux chambres profilées longitudinales par au moins une
barrette intérieure longitudinale.
Grâce à la subdivision conforme à l'invention de la pièce profilée en plusieurs chambres profilées, il en résulte une formation de plissures régulière avec une faible hauteur de plissures et ainsi une capacité de
compensation excellente pour l'énergie de déformation générée.
La pièce profilée peut présenter une section transversale de forme quelconque et elle peut également être pourvue d'un nombre
quelconque de barrettes intérieures avec un agencement quelconque.
De préférence, on utilise cependant une pièce profilée qui présente une section transversale sensiblement rectangulaire et au moins deux
barrettes intérieures agencées transversalement l'une à l'autre.
Judicieusement, la largeur de la pièce profilée est supérieure à la largeur du pare-chocs. En supplément, on peut augmenter la largeur de la pièce profilée localement par deux chambres longitudinales supplémentaires. L'extrémité de la pièce profilée, qui est voisine du pare-chocs, est réalisée de préférence de telle sorte que lors de l'application d'une force de déformation générée en direction longitudinale du véhicule sur la pièce profilée, la déformation de la pièce profilée a lieu en continu. Dans un mode de réalisation en variante, on a prévu un chanfrein de la pièce profilée d'un angle qui diffère de 90 par rapport à l'axe
longitudinal du profilé.
io L'élément de déformation est habituellement vissé ou riveté avec le
pare-chocs, mais on peut également prévoir d'autres modes de liaison.
Pour la liaison avec le support longitudinal du véhicule, on peut souder sur la pièce profilée une plaque de fixation qui est soudée ou vissée à
son tour avec le support longitudinal du véhicule.
Dans un mode de fabrication simple et économique de la pièce profilée, celle-ci est réalisée par un profil extrudé en alliage d'aluminium. D'autres avantages, caractéristiques et détails de l'invention ressortent
de la description qui suit d'exemples de réalisation préférés ainsi que
des dessins. Les figures montrent schématiquement: figure 1 une vue de dessus sur un pare-chocs; figure 2 une coupe transversale à travers le pare-chocs de la figure 1 le long de la ligne I-I; figure 3 une coupe transversale à travers un élément de déformation; figure 4 une coupe longitudinale à travers un agencement enfoncé d'un pare-chocs comportant un élément de déformation; figures 5a à 5c un pare-chocs comportant un élément de déformation à différentes étapes de la déformation, en vue latérale; figure 6 une vue en oblique sur une autre réalisation de l'élément de déformation; et figure 7 un diagramme force/course portant sur des essais de
sollicitation sur les éléments de déformation.
Un pare-chocs 10 illustré dans la figure 1, d'une voiture particulière non illustrée pour des raisons de clarté, est fixé sur des supports longitudinaux de véhicule 30 par l'intermédiaire d'éléments de déformation 28. Le pare-chocs 10 est extrudé sous forme d'un profilé en aluminium et il est bombé au milieu d'une valeur t par rapport à une
ligne frontale imaginaire F de la voiture particulière.
Selon les figures 1 et 2, le pare-chocs 10 présente des parois profilées 12, 14 écartées l'une de l'autre d'une distance 1, qui sont complétées par des parois transversales 16, 18 pour former un profilé creux en forme de caisson. Dans la position de montage, la paroi profilée 12 dirigée en éloignement du véhicule correspond à une membrure extérieure ou membrure en compression qui encaisse un choc, et la paroi profilée 14 dirigée vers le véhicule correspond à la membrure intérieure ou
membrure en traction.
On a agencé au milieu entre les deux parois transversales 16, 18 une barrette transversale 20 qui relie les parois profilées 12, 14 et qui est recoupée par une barrette verticale 22 reliant les deux parois
transversales 16, 18 l'une à l'autre, en formant une ligne de jonction 24.
Le profilé creux en forme de caisson du pare-chocs 10 est subdivisé en chambres 26 par la barrette transversale centrale 20 et par la barrette verticale 22. Ces chambres forment des parties de déformation qui sont déformées lors de l'action d'une force frontale P sur le pare- chocs 10 et
qui annulent ainsi une première partie de l'énergie d'impact.
L'élément de déformation 28 montré dans la figure 1 présente une pièce profilée 32 à l'une des extrémités de laquelle est soudée une plaque de fixation 33 pour fixer l'élément de déformation 28 sur le support longitudinal de véhicule 30. La pièce profilée 32 est fabriquée d'un profilé extrudé en alliage d'aluminium, et la plaque de fixation 33 est également constituée en une matière d'aluminium. A l'extrémité orientée vers le pare-chocs 10, la pièce profilée 32 est chanfreinée et elle forme conjointement avec la ligne frontale imaginaire F s'étendant perpendiculairement à la direction longitudinale x un angle a, de par exemple 10 . La surface frontale chanfreinée de la pièce profilée 32 s'appuie ici contre la membrure intérieure 14 du pare-chocs 10. La fixation de la pièce profilée 32 ou de l'élément de déformation 28 sur le pare-chocs 10 peut s'effectuer par exemple au moyen d'un rivet ou d'une liaison vissée. A cet effet, par exemple une plaque de fixation
io non illustrée dans la figure peut être soudée sur la pièce profilé 32.
La pièce profilée 32 montrée dans la figure 3 d'un élément de déformation présente des parois profilés extérieures 34 qui forment un profilé creux en caisson sensiblement rectangulaire. On a agencé au
milieu entre deux parois profilés extérieures 34 respectivement en vis-
à-vis l'une de l'autre des barrettes intérieures 36, 38 qui relient les parois profilées 34 et qui se recoupent mutuellement en formant une
ligne de jonction 40.
La pièce profilée 32 est subdivisée en quatre chambres profilées longitudinales 42 par les barrettes intérieures 36, 38. En option, on a
suggéré des chambres supplémentaires 44 dans la figure 3.
La largeur b de la pièce profilée 32 présente une surlongueur par rapport à la largeur a de la membrure intérieure 14 du pare-chocs 10, laquelle sert de surface d'appui. Cette surlongueur est encore augmentée par la largeur c plus importante dans la région de la
chambre supplémentaire 44.
Le rôle que joue la surlongueur montrée à la figure 3 de la pièce profilée 32 par rapport au pare-chocs 10 ou sa membrure intérieure 14 ressort de l'illustration dans la figure 4. Suite à l'action d'une force de déformation frontale P, le pare-chocs 10 et la pièce profilée 32 de l'élément de déformation 28 sont enfoncés en direction de l'axe longitudinal w du profilé qui est parallèle à l'axe longitudinal x du véhicule. Pendant cette opération d'enfoncement, la pièce profilée 32 se déforme en formant des bourrelets 46 à la manière de pinces autour du pare-chocs 10. Grâce à l'entourage partiel du pare-chocs 10 par la pièce profilée 32 en déformation, il en résulte une solidité qui s'oppose au basculement du pare-chocs 10, dont la résistance à la déformation augmente et améliore dans l'ensemble la capacité de compensation
pour l'énergie de déformation générée.
o0 La figure 4 montre également la formation de plissures 48 qui apparaît lors de l'opération d'enfoncement de l'élément de déformation 28 sur la pièce profilée, lesquelles présentent une hauteur h qui est influencée sensiblement par la subdivision de la pièce profilée 32 en plusieurs
chambres profilées 42.
Lors de l'action d'une force frontale P sur le pare-chocs 10, celui-ci est tout d'abord redressé en ligne droite dans une première étape de la déformation, c'est-à-dire qu'il s'effectue une rotation autour d'un axe dans la région A du point le plus haut du chanfrein de la pièce profilée 32 (figure 5a), suite à quoi la membrure en traction 14 se soulève de la face frontale chanfreinée de la pièce profilée 32. La région A forme maintenant la seule surface d'appui pour le pare-chocs 10. Dans la seconde étape de déformation qui suit et qui est illustrée dans la figure b, la déformation de la pièce profilée 32 dans la région A a lieu simultanément ou après la déformation du pare-chocs 10. Grâce à ceci, la déformation de la pièce profilée 32 a lieu en continu et elle n'a effet qu'après une première course de déformation sur toute la section transversale de la pièce profilée 32. Une autre possibilité d'augmentation constante du degré de déformation sur la pièce profilée 32 résulte du mode de réalisation illustré dans la figure 6. A son extrémité orientée vers le pare-chocs 10, la pièce profilée 32 est pourvue d'un évidement 50 recevant partiellement le pare-chocs 10, et les parties de paroi profilée restantes 54 présentent des perçages 52 pour fixer le pare-chocs 10. Dans cette variante, il se produit tout d'abord une déformation des parties de paroi profilée 54. La déformation qui suit s'effectue en continu sur toute la section transversale de la pièce profilée 32 et sans encaissement de charge excessif. Le diagramme force/course selon la figure 7 montre la dépendance de la force de pression P par rapport à la course d'enfoncement s lors d'un test de sollicitation d'une pièce profilée par action de la force P en direction de l'axe longitudinal w du profilé. La courbe 1 est typique pour un profilé creux selon l'état de la technique sans barrettes intérieures. La formation de plissures grossières et irrégulières mène à des fluctuations extrêmes à l'égard de la force de déformation. De plus, on voit dans la courbe 1 une zone 1 a qui correspond à la première
montée de la force de déformation jusqu'au début de la déformation.
Cette force surélevée par rapport à une force de déformation médiane Pm est une conséquence de l'action de force directe sur toute la section
transversale de la pièce profilée.
La courbe 2 montre l'allure de la force pendant la déformation d'une pièce profilée 32 réalisée conformément à l'invention. Grâce à l'agencement de barrettes intérieures 36, 38 avec la subdivision correspondante en plusieurs chambres profilées longitudinales 42, il en résulte une formation de plissures régulières avec une faible hauteur de plissure h qui mène à une force de déformation médiane Pm sensiblement constante. Etant donné que la surface au-dessous de la courbe force- course correspond à l'énergie de déformation, on comprendra grâce à la figure 7 que la réalisation conforme à l'invention de la pièce profilée 32 présente une capacité de compensation fortement améliorée pour l'énergie de déformation générée par rapport à une pièce profilée habituelle sans barrettes
intérieures.
Claims (11)
1. Véhicule comportant un pare-chocs (10) fixé sur celui-ci transversalement à la direction longitudinale (x) du véhicule par l'intermédiaire d'au moins un élément de déformation (28), l'élément de déformation (28) étant réalisé sous forme d'une pièce profilée sensiblement tubulaire (32) en métal léger dont l'axe longitudinal de profilé (w) se trouve en direction longitudinale (x) du véhicule, caractérisé en ce que la pièce profilée (32) est subdivisée en au moins io deux chambres profilées longitudinales (42) par au moins une barrette
intérieure longitudinale (36, 38).
2. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce profilée (32) présente une section transversale sensiblement
rectangulaire.
3. Véhicule selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé
en ce que la pièce profilée (32) présente au moins deux barrettes
intérieures (36, 38) agencées perpendiculairement l'une à l'autre.
4. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que la largeur (b) de la pièce profilée (32) est
supérieure à la largeur (a) du pare-chocs (10).
5. Véhicule selon la revendication 4, caractérisé en ce que la largeur (b) de la pièce profilée (32) est élargie localement par des chambres
longitudinales supplémentaires (44) jusqu'à une largeur (c).
6. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 5,
caractérisé en ce que l'extrémité de la pièce profilée (32), qui est voisine du pare-chocs (10) est réalisée de telle sorte que lors de l'application d'une force de déformation (P) en direction longitudinale de véhicule (x) sur la pièce profilée (32), la déformation de la pièce
profilée (32) a lieu en continu.
7. Véhicule selon la revendication 6, caractérisé en ce que la pièce profilée (32) est pourvue d'un évidement (50).
8. Véhicule selon la revendication 6, caractérisé en ce que la pièce profilée (32) est chanfreinée d'un angle (a) qui diffère de 90 par
rapport à l'axe longitudinal de profilé (w).
9. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 8,
caractérisé en ce que l'élément de déformation (28) est vissé ou riveté
avec le pare-chocs (10).
10. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 9,
caractérisé en ce que l'élément de déformation (28) est soudé ou vissé avec le support longitudinal de véhicule (30) par l'intermédiaire d'une
plaque de fixation (33) soudée sur la pièce profilée (32).
11. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 10,
caractérisé en ce que la pièce profilée (32) est réalisée par extrusion en
alliage d'aluminium.
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