FR2801259A1 - Pare-chocs absorbeur d'energie pour vehicules - Google Patents
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Abstract
Pare-chocs (10) de véhicule automobile destiné à être monté sur les longerons avant (11) du véhicule, comprenant un profilé comportant une paroi latérale avant (13), une paroi latérale arrière (14), un enfoncement (20) s'étendant au moins sur une partie de la paroi latérale avant (13), caractérisé en qu'il comporte en outre une paroi intérieure courbe (19), reliée, au moins en partie, à deux de ses extrémités à la paroi latérale arrière (14), et, au moins sur une partie de l'une de ces faces, à la paroi latérale avant (13), au niveau de l'enfoncement (20).
Description
Pare-chocs absorbeur d'énergie pour véhicules La presente invention concerne un pare-chocs absorbeur d'énergie pour véhicule automobile, réalisé à partir d'un profilé.
Le premier rôle du pare-chocs est de relier les deux extrémités des longerons avant du véhicule automobile afin de former une base rigide laquelle est, outre, monté le groupe môtopropulseur. En outre, le pare- chocs est une pièce dont le remplacement présente un coût bien moindre celui constitué par une réparation réalisée directement sur les longerons avant. C'est pourquoi un second rôle du pare-chocs est, en cas de chocs, en particulier pour des chocs de faibles importance, d'absorber le maximum d'énergie en se déformant, afin de limiter voire d'éviter une déformation longerons avant.
Une déformation optimale du profilé, pour un choc frontal, n'est obtenue que ' au niveau des appuis entre le pare-chocs et les longerons avant, la paroi latérale arrière repose pratiquement sur toute sa hauteur, sur l'extrémité longeron avant, au moyen, éventuellement, d'une pièce intermédiaire, afin que le profilé puisse venir complètement s'écraser sur l'extrémité du profilé.
En effet, si, au niveau des appuis entre le pare-chocs et les longerons avant, la hauteur du profilé dépasse celle du longeron, les parties en saillie, se déformeront de façon incomplète car elles ne seront pas retenues par une pièce située en aval. Cette déformation incomplète diminue les performances de dissipation d'énergie du pare-chocs.
La publication US 5 727 826 décrit un pare-chocs pour véhicules composé par profilé de section fermée formée par une paroi latérale avant et une paroi latérale arrière, et deux parois transversales supérieure inférieure. section comporte, en outre, au moins une âme transversale joignant les deux parois latérales et, au moins, une âme verticale joignant deux parois transversales, l'ensemble formant ainsi plusieurs chambres. La hauteur du profilé est sensiblement identique à celles des longerons avant lesquels il est monté.
Dans un mode de réalisation particulier du pare-chocs décrit dans cette publication, la section du profilé comporte une unique âme transversale une unique âme verticale, cette dernière étant divisée en deux sous-âme, première sous-âme reliant la paroi transversale supérieure à l'âme transversale, et la deuxième partie reliant la paroi transversale inférieure à transversale. Les jonctions entre les parties de l'âme verticale et l'âme transversale étant légèrement décalées l'une par rapport à l'autre de façon à induire un mouvement de rotation des sous-âmes lors de la déformation de la section du profilé sous l'action d'un choc sensiblement perpendiculaire à la paroi latérale avant.
Cette disposition permet une plus grande déformation du profilé en cas de choc, ce qui provoque une meilleure dissipation d'énergie. Néanmoins, certaines contraintes peuvent nécessiter que la hauteur du profilé soit supérieure à celle du longeron avant. Par exemple, on peut souhaiter placer une prise d'air au niveau de l'avant du véhicule pour réaliser, par exemple, une meilleure alimentation en air du radiateur du véhicule. Ceci peut être obtenue par la réalisation d'une ouverture dans la partie centrale du pare-chocs.
Les dimensions d'une telle ouverture imposent une hauteur de pare- chocs importante afin de maintenir une liaison entre les deux extrémités des longerons avant, si bien qu'une partie de la paroi latérale arrière du longeron ne repose plus sur l'extrémité du longeron avant ce qui réduit les propriétes d'absorption d'énergie de pare-chocs dont la section est du type de celle décrit dans la publication US 5 727 826.
La présente invention vise à obtenir un pare-chocs dont la hauteur permet la réalisation d'une ouverture dans sa partie centrale tout permettant une absorption d'énergie optimale. Dans ce but, elle propose un pare-chocs de véhicule automobile, comprenant un profilé comportant une paroi latérale avant, une paroi latérale arrière, un enfoncement s'étendant au moins sur une partie de la paroi latérale avant, caractérisé en qu'il comporte en outre une paroi intérieure courbe, reliées, au moins en partie, à deux de ses extrémités à la paroi latérale arrière et au moins sur une partie de l'une de ces faces à la paroi latérale avant au niveau de l'enfoncement.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le pare-chocs comporte en outre une paroi transversale supérieure et une paroi transversale inférieure reliant les parois latérales avant et arrière et formant avec celles sur au moins une partie de la longueur du profilé une section transversale fermée.
Selon une autre caractéristique de l'invention,. le pare-chocs comporte en outre une âme transversale supérieure reliant la paroi latérale avant et la paroi latérale arrière, la paroi latérale avant, la paroi transversale supérieure, la paroi latérale arrière et l'âme transversale supérieure formant moins sur une partie de la longueur du profilé, une chambre supérieure section transversale fermée.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le pare-chocs comporte en outre une âme transversale inférieure reliant la paroi latérale avant et la paroi latérale arrière, la paroi latérale avant, la paroi transversale inférieure, la paroi latérale arrière et l'âme transversale inférieure formant sur au moins une partie de la longueur du profilé, une chambre inférieure section transversale fermée.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'enfoncement de la paroi latérale avant est situé entre l'âme transversale supérieure et l'âme transversale inférieure.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la paroi intérieure est située entre l'âme transversale supérieure et l'âme transversale inférieure. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'enfoncement a au moins en partie la forme d'une portion de cône.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la paroi intérieure au moins en partie la forme d'une portion de cône.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le pare-chocs comprend une ouverture traversant paroi latérale avant, la paroi intérieure et la paroi latérale arrière.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre en référence aux dessins dans lesquels - la figure 1 représente une en perspective du pare-chocs selon l'invention, - la figure 2 représente la section transversale du pare-chocs de la figure 1 au niveau de son attache sur des longerons avants, - la figure 3 représente la section transversale du pare-chocs seul de la figure 2 après déformation.
Sur la figure 1, on peut voir un pare-chocs 10 d'un véhicule automobile. Le pare-chocs est monté au niveau des extrémités de deux longerons avant 11. Pour des raisons de clarté, un seul longeron avant 11 est représenté. Préférentiellement, le pare-chocs 10 est un profilé, élaboré en alliages légers, tel que de l'aluminium, auquel on impose un rayon de courbure déterminé. Les longerons avant 11 sont constitués par exemple par des profilés de section creuse fermée.
Une ouverture 12 est réalisée dans la partie centrale du pare-chocs 10, et vient traverser le pare-chocs 10 de part en part. Elle permet une entrée d'air venant alimenter des équipements (non représentés), tels que le radiateur, montés dans la zone avant du véhicule. La hauteur de l'ouverture 12 est sensiblement du même ordre que celle des longerons avant 11. La figure 2 représente une section du pare-chocs 10 correspondant aux zones d'appui entre le pare-chocs 10 et les longerons avant 1. Apparaissent la figure les parois supérieure 22 et inférieure 23 du profilé constituant le longeron avant 11.
La section consiste en une paroi latérale avant 13 et une paroi latérale arrière 14, forment avec une paroi transversale supérieure 15 et inférieure 16 section fermée.
La paroi latérale arrière 14 vient dans sa partie centrale en appui contre l'extrémité du longeron avant 11 par l'intermédiaire d'une pièce liaison 21.
Deux ames transversales, supérieure 17 et inférieure 18, relient les parois latérales avant 13 et arrière 14 du pare-chocs, et sont placees sensiblement dans le prolongement des parois supérieures 22 et inférieures 23 du longeron avant 11.
L'âme transversale supérieure 17 forme avec la paroi latérale avant 13, la paroi transversale supérieure 15 et la paroi latérale arrière 14, chambre supérieure 24. De façon analogue, l'âme transversale inférieure 18 délimite avec la paroi latérale avant 13, la paroi transversale inférieure 16 et la paroi latérale arrière 14, une chambre inférieure 25.
Un enfoncement 20 est réalisé dans la paroi latérale avant 13, sensiblement au niveau d'un plan équidistant des parois transversales supérieure 15 inférieure 16. Cet enfoncement 13 a sensiblement une forme correspondant à une portion de cône de rayon déterminé. Une paroi intérieure 19 étend à l'intérieur du pare-chocs 10 dans l'espace délimité par l'âme transversale supérieure 17, la paroi latérale avant 14, l'âme transversale inférieure 18 et la paroi latérale arrière 14. La paroi intérieure 19 a une forme correspondant à une portion de cône, de rayon déterminé, comme l'enfoncement 20. Toutefois sa concavité est opposée à celle de l'enfoncement 20. Ces deux extrémités sont rattachées à la paroi latérale arrière avec laquelle elle délimite une chambre arrière 28. Au niveau sa partie la plus éloignée de la paroi latérale arrière 14, elle est liée à l'enfoncement 20 de la paroi latérale avant 13.
L'ensemble formé par l'âme transversale supérieure 17, la paroi latérale avant 13 et la paroi interne 19, délimite une première chambre avant 27, tandis que l'ensemble formé par l'âme transversale inférieure 18, la paroi laterale avant 13 et la paroi interne 19, délimite une seconde chambre avant niveau de l'ouverture 12, la section du pare-chocs se réduit sensiblement à la chambre supérieure 24 et à la chambre inférieure 25. Ces deux chambres 24,25 forment donc des sections creuses fermées qui relient les deux parties du pare-chocs qui sont montées sur les longerons avant 11, permettant ainsi au pare-chocs de conserver une certaine rigidité malgré l'importance de l'ouverture 12.
La figure 3 montre la section représentée sur la figure 1 suite à une déformation due à un choc frontal, dont la direction, représentée sur la figure 3 par une flèche, est sensiblement perpendiculaire à la paroi latérale avant 13, ce type de choc étant le plus fréquemment rencontré par un pare-chocs.
Le pare-chocs 10 est conçu, de façon générale, pour se déformer sous l'action d'un effort de façon à absorber le maximum d'énergie. En particulier, il est conçu, dans le cas d'efforts de faibles amplitudes, pour absorber la quasi totalité de l'énergie libérée par le choc afin que les longerons avant 11 ne subissent pas de déformation, et n'aient donc pas besoin d'être remplacés. Une fois que le pare-chocs 10 est totalement déformé il forme un certain volume, appelé masque , par lequel les efforts sont directement transmis au longeron avant 11.
la figure 3, le longeron avant 11 et la pièce de liaison ne sont pas représentés et sont supposés n'avoir subi que peu de déformations. Deux phénomènes remarquables sont mis en oeuvre lors la déformation du pare-chocs 10 sous l'action d'un choc frontal. L'enfoncement 20 a tendance à s'aplatir, c'est-à-dire que son rayon moyen tend à augmenter, ce qui, globalement se traduit par un étirement de la paroi latérale avant 13. Cet étirement facilite la déformation des chambres supérieure 24 et inférieure 25. Normalement, ces chambres 24,25, n'étant pas en appui sur la pièce de liaison 21, auraient tendance, sous l'action d'un choc frontal, à subir un mouvement de translation global et à peu se déformer, ce qui correspond à une faible absorption d'énergie. La déformation des chambres 24,25, facilités par l'étirement de la paroi latérale avant augmente l'énergie absorbée par le pare-chocs 10.
paroi latérale avant 13, lors d'un choc frontal, appui sur la paroi intérieure 19, au niveau de sa liaison avec l'enfoncement 20, provoquant la déformation de la paroi intérieure 19. La présence de paroi intérieure 19 oppose certaine résistance à la déformation du pare-chocs 10, et donc permet d'augmenter le niveau d'effort au delà duquel il se déforme, et l'énergie absorbée lors de sa déformation. Néanmoins, sa forme et épaisseur sont optimisées de façon à ce que le pare-chocs 10 soit quasiment complètement déformé avant que le longeron avant 11 ne se déforme même.
Sous l'action de la paroi latérale avant 13, la paroi intérieure se déforme tout d'abord, en inversant sa concavité au niveau de la jonction avec l'enfoncement 20. Plus la déformation augmente, plus la région ou la concavité de la paroi intérieure s'inverse s'étend de part et d'autre de la zone de jonction avec l'enfoncement. Cette déformation de la paroi interne 19 permet absorption maximale d'énergie.
Le pare-chocs 10 selon la présente invention présente l'avantage d'avoir un taux de compression élevé, c'est-à-dire que l'épaisseur moyenne du pare-chocs 10 au niveau de son appui sur le longeron avant 11 après déformation est faible par rapport à son épaisseur avant déformation. Ainsi, le pare-chocs 10 peut-il subir un enfoncement presque sur la totalité de son épaisseur avant que les longerons avant 11 ne soient touchés.
La présente invention n' nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. Au contraire, l'invention comprend tous les equivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit.
Ainsi, la section des chambres supérieures et inférieures peut-elle être modifiée de façon à alléger le poids total du pare-chocs tout en conservant des propriétés de rigidité suffisante. Par exemple, la paroi transversale supérieure peut-elle être inclinée et joindre la paroi latérale arrière sensiblement au niveau l'âme transversale analogue.
Claims (1)
- REVENDICATIONS l.Pare-chocs (10) de véhicule automobile destiné à être monté sur les longerons avant (11) du véhicule, comprenant un profilé comportant paroi latérale avant (13), une paroi latérale arrière (14), un enfoncement (20) s'étendant au moins sur une partie de la paroi latérale avant (13), caractérise en qu'il comporte en outre une paroi intérieure courbe (19), reliée, au moins en partie, à deux de ses extrémités à la paroi latérale arrière (14), et, au moins sur une partie de l'une de ces faces, à la paroi latérale avant (13), au niveau de l'enfoncement (20). 2.Pare-chocs (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une paroi transversale supérieure (15) et une paroi transversale inférieure (16) reliant les parois latérales avant (13) et arrière (14) formant avec celles-ci, sur au moins une partie de la longueur du profilé une section transversale fermée. 3.Pare-chocs (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce comporte en outre une âme transversale supérieure (17) reliant la paroi latérale avant (13) et la paroi latérale arrière (14), la paroi latérale avant la paroi transversale supérieure (15), la paroi latérale arrière (14) et l'^ transversale supérieure (17) formant, au moins sur une partie de la longueur du profilé, une chambre supérieure (24) de section transversale fermée. 4.Pare-chocs (10) selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérise en ce 'il comporte en outre une âme transversale inférieure (18) reliant paroi latérale avant (13) et la paroi latérale arrière (14), la paroi latérale avant ( la paroi transversale inférieure (16), la paroi latérale arrière et l'âme transversale inférieure (18) formant, sur au moins une partie de la longueur du profilé, une chambre inférieure (25) de section transversale fermée. 5.Pare-chocs (10) selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que l'enfoncement (20) de la paroi latérale avant (13) est situé entre l'âme transversale supérieure (17) et l'âme transversale inférieure (18). 6.Pare-chocs (10) selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que la paroi intérieure (19) est située entre l'âme transversale supérieure (17) et l'âme transversale inférieure (18). 7.Pare-chocs (10) selon l'une des revendications 1 ' 6, caractérisé en ce que l'enfoncement (20) a au moins en partie la forme d'une portion de cône. & Pare-chocs (10) selon l'une des revendications 1 7, caractérisé en ce que la paroi intérieure (19) au moins en partie la forme d'une portion de cône. 9.Pare-chocs (10) selon l'une des revendications 1 8, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une ouverture (12) traversant la paroi latérale avant (13), la paroi intérieure (19) et la paroi latérale arrière (14). IO.Pare-chocs (10) selon les revendications 2,3, 9, caractérisé en ce que l'ouverture (12) est située entre les âmes transversales supérieure (17) et inférieure (18).
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