FR2845963A1 - Shock-absorbing bonnet for motor vehicle for reducing injuries to pedestrians during a collision includes buckling support having at least one molding extending underneath bonnet sheet metal - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne un capot avant amortisseur de choc pour véhicule,The invention relates to a shock absorbing front cover for a vehicle,
lequel sert à absorber de l'énergie de choc qui est apportée par un piéton ou par toute autre personne impliquée dans un choc mais aussi, notamment, par 5 un impacteur simulant l'impact de la tête d'un piéton, which serves to absorb impact energy which is brought by a pedestrian or by any other person involved in an impact but also, in particular, by an impactor simulating the impact of the head of a pedestrian,
ainsi qu'une entretoise de voilement. as well as a curtain spacer.
Afin de réduire la gravité des blessures, notamment des blessures à la tête, infligées à des piétons ou à d'autres personnes impliquées dans un choc dont la tête, 10 en cas d'accident par impact, percute le capot avant, on a développé des capots avant pouvant absorber l'énergie de choc de manière particulièrement efficace, au moins dans des zones prédéfinies. Ces zones sont déterminées par calcul en faisant des essais de choc à l'aide de 15 dispositifs de choc comportant des impacteurs simulant la tête d'un piéton, essais au cours desquels les impacteurs sont tirés à une vitesse déterminée sur les zones prédéfinies et les paramètres géométriques et matériels appropriés de l'avant sont estimés au moyen d'un 20 déroulement de décélération optimal. Ce déroulement de décélération optimal permet, avec une courbe "énergie déplacement" pouvant être obtenue de manière pratique, de transformer l'énergie de l'impacteur tout en ayant la plus petite course de déformation possible. Il faut donc 25 concevoir un capot avant de telle sorte que l'énergie de choc apportée lors de la collision puisse être absorbée conformément à une courbe idéale "accélération (a) - temps (t)" pour maintenir le critère de blessure à la tête HIC (Head Injury Criterion) à un niveau faible tout en ayant 30 une course de pénétration la plus petite possible. cet effet, de nombreux capots comportant une tôle supérieure et une sous-structure, avec lesquels cet objectif est paraît-il atteint, sont décrits dans DE 195 14 324 Al. Les constructions qui y sont décrites sont compliquées et sont 35 toutes sans exception en liaison active avec ce qu'il est convenu d'appeler un corps perturbant le choc, le moteur par exemple, qui reçoit la sous-structure déformée. Il y a également une série de propositions de configuration de la sous-structure qui se passent de ce qu'il est convenu d'appeler un corps perturbant le choc et dans lesquelles 5 la sous-structure n'est pas en liaison active avec un tel corps perturbant le choc, par exemple: DE 100 38 812 Al, In order to reduce the severity of injuries, in particular head injuries, inflicted on pedestrians or other persons involved in an impact whose head, in the event of an impact accident, strikes the front cover, we have developed front covers which can absorb impact energy in a particularly effective way, at least in predefined zones. These zones are determined by calculation by making impact tests using 15 impact devices comprising impactors simulating the head of a pedestrian, tests during which the impactors are fired at a determined speed over the predefined zones and the Appropriate geometric and material parameters from the front are estimated by means of an optimal deceleration sequence. This optimal deceleration sequence makes it possible, with a “displacement energy” curve which can be obtained in a practical way, to transform the energy of the impactor while having the smallest possible deformation stroke. It is therefore necessary to design a front cover so that the impact energy provided during the collision can be absorbed in accordance with an ideal curve "acceleration (a) - time (t)" to maintain the criterion of head injury HIC (Head Injury Criterion) at a low level while having the smallest possible penetration stroke. For this purpose, numerous covers comprising an upper plate and a substructure, with which this objective is apparently achieved, are described in DE 195 14 324 A1. The constructions described therein are complicated and are all without exception active connection with what is known as a shock-disturbing body, the engine for example, which receives the deformed substructure. There is also a series of proposals for the configuration of the substructure which do not take place in what is commonly called a shock-disturbing body and in which the substructure is not in active connection with a such a body disturbing the shock, for example: DE 100 38 812 Al,
DE 100 62 155 Ai ou DE 100 64 345 Al. DE 100 62 155 Ai or DE 100 64 345 Al.
Un critère HIC réduit allant de pair avec une petite course de pénétration peut également être obtenu par 10 réduction de la rigidité à la torsion du capot avant en faisant en sorte que la sous-structure comporte des évidements plus étendus. Cela étant, du fait de la réduction de la résistance au voilement, on prend toutefois le risque que la tôle supérieure s'enfonce 15 élastiquement (effet "cricket", d'après le jouet à lame A reduced HIC criterion going hand in hand with a small penetration stroke can also be obtained by reducing the torsional rigidity of the front cover by ensuring that the substructure has larger recesses. However, due to the reduction in buckling resistance, there is however a risk that the upper sheet will sink elastically ("cricket" effect, according to the toy with a blade
métallique flexible faisant un bruit de clic-clac) même sous une assez faible charge, comme cela se produit, par exemple, lors de l'appui ou du soutien du torse d'une personne à l'aide d'une main sur la tôle supérieure. 20 L'avantage en est un capot avant de poids réduit. flexible metal making a click-clack noise) even under a fairly low load, as happens, for example, when pressing or supporting the torso of a person using a hand on the sheet higher. 20 The advantage is a light weight front cover.
L'objectif de l'invention est donc de configurer un capot avant amortisseur de choc comportant une tôle supérieure et une sous-structure, laquelle est reliée à ladite tôle supérieure et comprend un cadre porteur et au 25 moins un évidement de grande étendue à l'intérieur dudit cadre porteur, de sorte que la résistance au voilement The objective of the invention is therefore to configure a front shock absorber cover comprising an upper sheet and a substructure, which is connected to said upper sheet and comprises a support frame and at least one recess of great extent at inside said support frame, so that the buckling resistance
dudit capot soit accrue.said cover is increased.
Cet objectif est résolu dans le cadre d'un capot avant caractérisé en ce que la sous-structure comporte au 30 moins une entretoise de voilement, pourvue d'au moins une moulure, qui fait saillie vers la tôle supérieure, qui franchit l'évidement à distance verticale de la sousstructure et qui est fixée à ses deux extrémités solidairement à la sous-structure et est reliée 35 solidairement, dans sa zone médiane, à la tôle supérieure, la moulure étant orientée suivant l'extension longitudinale de l'entretoise de voilement et formée du côté opposé à la tôle supérieure et ayant une hauteur qui est plusieurs fois plus grande que l'épaisseur de la This objective is solved within the framework of a front cover, characterized in that the substructure comprises at least one web spacer, provided with at least one molding, which projects towards the upper sheet, which crosses the recess. at a vertical distance from the substructure and which is fixed at its two ends integrally to the substructure and is integrally connected, in its median zone, to the upper sheet, the molding being oriented along the longitudinal extension of the spacer of warping and formed on the side opposite to the upper sheet and having a height which is several times greater than the thickness of the
matière de l'entretoise de voilement. material of the warp spacer.
L'invention consiste en ce qu'un capot avant amortisseur de choc pour véhicule, constitué d'une tôle supérieure et d'une sous-structure à cadre porteur reliée à ladite tôle supérieure, dans lequel la sous-structure forme au moins un évidement de grande étendue à 10 l'intérieur du cadre porteur, comporte, dans la zone de cet évidement, au moins une entretoise de voilement, ayant au moins une moulure, disposée sur la sous-structure et renforçant la tôle supérieure. L'entretoise de voilement est reliée solidairement à la sous-structure par ses deux 15 extrémités, elle fait saillie vers la tôle supérieure et franchit l'évidement en respectant un écart vertical par rapport à la sous-structure. Dans sa zone médiane, elle est reliée solidairement à la tôle supérieure, notamment collée. La moulure est réalisée suivant l'extension 20 longitudinale de l'entretoise et du côté opposé à la tôle supérieure et elle a une hauteur qui est plusieurs fois plus grande que l'épaisseur de la matière de l'entretoise The invention consists in that a shock absorbing front cover for a vehicle, consisting of an upper sheet and a substructure with a supporting frame connected to said upper sheet, in which the substructure forms at least one recess of large extent inside the support frame, comprises, in the region of this recess, at least one web spacer, having at least one molding, disposed on the substructure and reinforcing the upper sheet. The sheeting spacer is integrally connected to the substructure by its two ends, it projects towards the upper sheet and crosses the recess while respecting a vertical deviation from the substructure. In its middle zone, it is integrally connected to the upper sheet, in particular glued. The molding is produced along the longitudinal extension of the spacer and on the side opposite to the upper sheet and has a height which is several times greater than the thickness of the material of the spacer.
de voilement.of veiling.
L'entretoise de voilement accroît la résistance au 25 voilement du capot avant et réduit la course de pénétration d'un impacteur en forme de tête ou de la tête d'une personne impliquée dans un choc percutant le capot avant lors d'un accident par impact, et elle contribue par conséquent à l'amélioration de la protection des piétons. 30 L'avantage de l'entretoise de voilement réside dans la dissipation de l'énergie de choc. Dès le premier contact d'un impacteur en forme de tête avec le capot avant, un pic de départ élevé est obtenu dans la courbe "accélération (a) - temps (t)" grâce à l'entretoise de 35 voilement. L'énergie résiduelle disponible est ainsi considérablement réduite lors d'un éventuel contact secondaire avec l'équipement placé dans le compartiment moteur. Le critère HIC (Head Injury Criterion) est amélioré. Un autre avantage de la disposition ou de la réalisation d'une ou plusieurs entretoises de voilement 5 réside dans leur faible poids, si bien que celles-ci constituent une mesure simple et efficace pour améliorer The curtain spacer increases the buckling resistance of the front cover and reduces the penetration stroke of a head-shaped impactor or of the head of a person involved in an impact striking the front cover during an accident by impact, and therefore contributes to improving pedestrian protection. The advantage of the warp spacer lies in the dissipation of impact energy. From the first contact of a head-shaped impactor with the front cover, a high starting peak is obtained in the "acceleration (a) - time (t)" curve thanks to the buckling spacer. The available residual energy is thus considerably reduced during a possible secondary contact with the equipment placed in the engine compartment. The HIC (Head Injury Criterion) criterion is improved. Another advantage of the arrangement or embodiment of one or more web spacers 5 lies in their low weight, so that these constitute a simple and effective measure to improve
la protection des piétons.protection of pedestrians.
On fera expressément remarquer que l'entretoise de voilement peut également être utilisée pour empêcher des 10 enfoncements sur d'autres tôles extérieures d'un véhicule que la tôle supérieure du capot avant, dans la mesure o celles-ci se trouvent dans une zone susceptible de recevoir un choc, par exemple sur une aile. Dans ce cas, au lieu d'être disposée sur une sous-structure de tôle 15 intérieure servant de support, l'entretoise de voilement peut également être disposée sur une autre structure portante. Dans une réalisation préférée o la rigidité est optimisée, l'entretoise de voilement comporte une seule 20 moulure et est réalisée en forme de cuvette dans la zone It will be expressly pointed out that the sheeting spacer can also be used to prevent sinking on other external sheets of a vehicle than the upper sheet of the front cover, insofar as these are located in an area susceptible to receive a shock, for example on a wing. In this case, instead of being placed on an inner sheet metal substructure 15 serving as a support, the sheeting spacer can also be placed on another bearing structure. In a preferred embodiment where the rigidity is optimized, the sheeting spacer comprises a single molding and is produced in the form of a bowl in the area
de ladite moulure. Les bordures proches de la moulure situées côté tôle supérieure servent à relier l'entretoise de voilement à la tôle supérieure. La moulure occupe alors à peu près la moitié de la largeur de l'entretoise de 25 voilement. of said molding. The edges close to the molding located on the upper sheet side are used to connect the curtain spacer to the upper sheet. The molding then takes up approximately half the width of the webbing spacer.
La zone médiane de l'entretoise de voilement, dans laquelle au moins une moulure est ménagée, peut présenter un écart vertical par rapport au plan de fixation à la sous-structure situé à chacune des deux extrémités de 30 l'entretoise, écart qui correspond au moins au double de la hauteur de la moulure. On a ainsi l'assurance que la tôle supérieure munie de l'entretoise de voilement ne bute pas contre l'équipement placé dans le compartiment moteur The central zone of the webbing spacer, in which at least one molding is provided, may have a vertical deviation from the plane of attachment to the substructure situated at each of the two ends of the spacer, the deviation which corresponds at least twice the height of the molding. This ensures that the upper sheet fitted with the veil spacer does not abut against the equipment placed in the engine compartment
en cas de choc.in the event of an impact.
L'entretoise de voilement est de préférence faite de tôle d'acier qui a, de préférence, une épaisseur comprise entre 0,5 et 0,8 millimètre. Elle peut cependant aussi être faite d'un métal léger, notamment d'aluminium, ou même de matière synthétique. La disposition d'une entretoise de voilement sur la sous-structure d'un capot avant, dans la zone d'un évidement entouré par cette dernière, peut avoir lieu non seulement entre deux bords opposés du cadre porteur 10 faisant partie de la sousstructure mais aussi entre un tel bord et un arceau de renforcement faisant partie de la The sheeting spacer is preferably made of sheet steel which preferably has a thickness of between 0.5 and 0.8 millimeters. It can however also be made of a light metal, in particular aluminum, or even of synthetic material. The arrangement of a curtain spacer on the substructure of a front cover, in the region of a recess surrounded by the latter, can take place not only between two opposite edges of the support frame 10 forming part of the substructure but also between such an edge and a reinforcing arch forming part of the
sous-structure ou encore entre deux arceaux. substructure or between two arches.
L'invention a également pour objet l'entretoise de The invention also relates to the spacer of
voilement correspondante.corresponding veiling.
L'invention est expliquée ci-après au moyen d'un mode The invention is explained below by means of a mode
de réalisation. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux dessins of achievement. Other characteristics and advantages of the invention will emerge more clearly on reading the description below, given with reference to the drawings
annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'une sousstructure pour capot avant de voiture particulière; la figure 2 représente une coupe II-II du capot avant dans la zone d'une entretoise de voilement; la figure 3a est un autre modèle d'entretoise de 25 voilement; la figure 3b est une vue latérale de cette entretoise de voilement; la figure 3c représente une coupe transversale IIIIII de cette dernière; et la figure 4 est un diagramme sur lequel figure une courbe "accélération temps" (courbe a-t) dans le cas, respectivement, d'un capot avant sans entretoise de annexed, in which: FIG. 1 is a perspective view of a substructure for the front hood of a passenger car; Figure 2 shows a section II-II of the front cover in the area of a sheer spacer; Figure 3a is another model of warp spacer; Figure 3b is a side view of this sheer spacer; Figure 3c shows a cross section IIIIII of the latter; and FIG. 4 is a diagram on which there is a curve "acceleration time" (curve a-t) in the case, respectively, of a front cover without spacer of
voilement et d'un capot avant avec entretoise de voilement. curtain and a front cover with curtain spacer.
Les figures 1 et 2 représentent la sous-structure 1 35 d'un capot amortisseur de choc en tôle d'acier d'une épaisseur de 0,6 mm pour voiture particulière, laquelle Figures 1 and 2 show the substructure 1 35 of a shock absorber cover made of sheet steel 0.6 mm thick for private cars, which
sous-structure est reliée par sa face supérieure visible à une tôle supérieure 2 en acier d'une épaisseur de 0,7 mm (figure 2). La sousstructure 1 comporte un cadre porteur 3 (non représenté en détail) qui est relié par son bord 5 extérieur au bord de la tôle supérieure 2 par sertissage. the substructure is connected by its visible upper face to an upper steel sheet 2 with a thickness of 0.7 mm (FIG. 2). The substructure 1 comprises a support frame 3 (not shown in detail) which is connected by its outer edge 5 to the edge of the upper sheet 2 by crimping.
A l'intérieur du cadre porteur 3, des évidements de grande étendue 5 sont réalisés des deux côtés d'une traverse 4 centrale orientée dans le sens de la longueur du véhicule, évidements sur le bord intérieur desquels sont formés des 10 coudes 6 faisant saillie en direction de la tôle supérieure 2 et comportant parallèlement auxdits coudes des surfaces de jonction coudées 7 pour celle-ci (2). Dans la zone de chacun des deux évidements 5, deux entretoises de voilement de 39 mm de large 8, 9.1 et 9. 2 sont formées 15 en continuité dans l'épaisseur de tôle de la sousstructure, lesquelles franchissent lesdits évidements sensiblement dans le sens de la longueur du véhicule à distance l'une de l'autre et à distance du bord des évidements 5. Les entretoises de voilement 8, 9.1 et 9.2 20 sont reliées au bord intérieur du cadre porteur 3 en formant une seule et même pièce. Elles comportent chacune une moulure 10 qui est réalisée suivant l'extension longitudinale des entretoises, du côté opposé à la tôle supérieure 2, et qui a une hauteur h de 5,1 mm. Dans la 25 zone de la moulure 10 ouverte côté tôle supérieure 2, la section des entretoises de voilement 8, 9.1 et 9.2 a une forme de cuvette, et la bordure située à proximité de chaque moulure 10 et côté tôle supérieure 2 forme, côté tôle supérieure, une surface de collage il destinée à être 30 reliée à la tôle supérieure 2 et sur laquelle est placée une couche de colle 12. La zone médiane des entretoises de voilement 8, 9.1 et 9.2 dans laquelle se trouve la moulure 10 présente un écart vertical "a" de sensiblement 10 mm par rapport à son emplacement de fixation au cadre porteur 3. 35 Les figures 3a, 3b et 3c représentent l'entretoise de voilement 9.1 en trois vues. La vue en plan montre deux -7 coudes 12 en sens inverse, parallèlement à la tôle supérieure 2. La coupe III-III représentée à la figure 3c permet de voir la forme la section et la taille de la moulure de l'entretoise de voilement. Sa largeur b fait sensiblement 25 mm. La rigidité de la tôle supérieure 2 vis-à-vis du voilement est accrue par la disposition des entretoises de voilement 8, 9. 1 et 9.2, de telle sorte que celle-ci n'est pas enfoncée lorsque l'on prend appui dessus. Les courbes 10 d'accélération en fonction du temps représentées (calculées) à la figure 4 pour le capot avant révèlent que celui-ci présente, sans les entretoises de voilement 8, 9.1 et 9.2, un critère de blessure à la tête HIC (Head Injury Criterion) de 1025 et, avec les entretoises de 15 voilement, un critère HIC amélioré, de 999. Dans la zone des évidements munis des entretoises de voilement 8, 9.1 et 9.2, un impacteur ou la tête d'une personne impliquée dans un choc ne peut plus enfoncer le capot avant ou la tôle supérieure 2 que sur environ 51 mm de profondeur, ou 20 encore ne peut plus pénétrer dans le capot avant que sur à peu près cette distance (profondeur de pénétration I), par rapport à une profondeur de pénétration de 56 mm sans lesdites entretoises de voilement (profondeur de pénétration II), ce qui correspond à une réduction de 10 % 25 et ce qui est par conséquent considérable. La réduction de Inside the support frame 3, large recesses 5 are made on both sides of a central cross member 4 oriented lengthwise of the vehicle, recesses on the inner edge of which are formed bends 6 projecting in the direction of the upper sheet 2 and comprising, parallel to said bends, bent joining surfaces 7 for the latter (2). In the area of each of the two recesses 5, two 39 mm wide web spacers 8, 9.1 and 9. 2 are formed in continuity in the sheet thickness of the substructure, which pass through said recesses substantially in the direction of the length of the vehicle at a distance from each other and at a distance from the edge of the recesses 5. The web spacers 8, 9.1 and 9.2 20 are connected to the inner edge of the support frame 3 by forming a single piece. They each comprise a molding 10 which is produced along the longitudinal extension of the spacers, on the side opposite to the upper sheet 2, and which has a height h of 5.1 mm. In the zone of the molding 10 open on the upper sheet side 2, the cross section of the webs 8, 9.1 and 9.2 has a bowl shape, and the border located near each molding 10 and upper sheet side 2 form, sheet side upper, a bonding surface 11 intended to be connected to the upper sheet 2 and on which is placed a layer of adhesive 12. The middle zone of the web spacers 8, 9.1 and 9.2 in which the molding 10 is located has a gap vertical "a" of substantially 10 mm with respect to its location for attachment to the support frame 3. 35 Figures 3a, 3b and 3c show the curtain spacer 9.1 in three views. The plan view shows two -7 elbows 12 in opposite directions, parallel to the upper sheet 2. The section III-III shown in Figure 3c shows the shape, section and size of the molding of the sheer spacer . Its width b is approximately 25 mm. The rigidity of the upper sheet 2 vis-à-vis the buckling is increased by the arrangement of the buckling spacers 8, 9. 1 and 9.2, so that it is not pressed when supported on it . The curves 10 of acceleration as a function of time represented (calculated) in FIG. 4 for the front cover reveal that it has, without the warp spacers 8, 9.1 and 9.2, a criterion of head injury HIC (Head Injury Criterion) of 1025 and, with the 15 webbing spacers, an improved HIC criterion, of 999. In the recess area with the webbing spacers 8, 9.1 and 9.2, an impactor or the head of a person involved in a impact can only push the front cover or the top plate 2 over a depth of about 51 mm, or 20 can only penetrate the front cover more than about this distance (penetration depth I), compared to a penetration depth of 56 mm without said warping spacers (penetration depth II), which corresponds to a reduction of 10% and which is therefore considerable. The reduction of
la profondeur de pénétration de 5 mm permet à son tour avantageusement d'installer l'équipement du compartiment moteur sous le capot avant 5 mm plus haut, et ce, sans que la sous-structure 1 heurte ledit équipement lors d'un 30 accident par impact. the penetration depth of 5 mm in turn advantageously allows the equipment to be installed in the engine compartment under the front cover 5 mm higher, without the substructure 1 striking said equipment during an accident by impact.
Bien que l'invention ait été particulièrement montrée et décrite en se référant à un mode de réalisation préféré de celle-ci, il sera compris aisément par les personnes expérimentées dans cette technique que des modifications 35 dans la forme et dans des détails peuvent être effectuées Although the invention has been particularly shown and described with reference to a preferred embodiment thereof, it will be readily understood by those skilled in the art that modifications in form and in detail can be made
sans sortir de l'esprit ni du domaine de l'invention. without departing from the spirit or the field of the invention.
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