FR2899539A1 - Boitier deformable pour pare-chocs de vehicule automobile - Google Patents
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Abstract
Boîtier déformable (13) pour véhicule automobile, comprenant des moyens de fixation au niveau d'une embase (14) pour sa fixation amovible sur un longeron (2) de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un profil ouvert et au moins un élément déformable (18) présentant des amorces de pliage et s'étendant longitudinalement entre l'embase (14) et une surface extrême (19) du boîtier.
Description
.R442.12FR.4 DA dépôt 1 L'invention concerne un boîtier déformable, aussi
couramment appelé par sa dénomination anglo-saxonne crash box , d'un dispositif de pare-chocs de véhicule automobile. Elle concerne aussi un pare-chocs et un véhicule automobile en tant que tels. Enfin, elle concerne un dispositif arrière d'un véhicule intégrant un boîtier déformable et un anneau de remorquage.
Aujourd'hui, il existe de nombreux pare-chocs 1 de véhicules automobiles se présentant avec une structure telle qu'illustrée schématiquement sur la figure 1, dans laquelle chaque longeron 2, 2' longitudinal du véhicule est prolongé par un boîtier déformable 3, 3', ces deux dispositifs latéraux étant liés par une traverse 4. Le principe d'une telle structure consiste d'une part à amortir le choc dit Danner , correspondant à une percussion d'un véhicule à une vitesse de 16 km/h dans un mur, soit un choc à basse vitesse entre deux véhicules, par l'intermédiaire de la déformation des boîtiers déformables 3, 3', et d'autre part à amortir les chocs à plus forte vitesse par la déformation des longerons 2, 2'. Le document EP0888953 présente ainsi une solution pour des modules avant de véhicules dans laquelle les longerons ont une structure particulière pour améliorer :ses performances d'amortissement des chocs à forte vitesse. Les boîtiers déformables se présentent généralement sous la forme d'un boîtier métallique entièrement rempli d'un matériau déformable. Dans le cas d'un choc léger, seuls ces boîtiers déformables se déforment en amortissant le choc, le reste de la structure du véhicule restant inchangé. Il suffit alors de remplacer les boîtiers déformables qui sont amovibles. L'inconvénient des boîtiers déformables existants dans l'art antérieur est qu'ils ont un comportement peu optimisé, illustré par la courbe 5 de la figure 5. Ils présentent un pic d'amorçage de l'amortissement désavantageux, qui se traduit par une initiation de la .R442.12FR.4 DA dépôt 2 phase de déformation après un temps et un impact important, avant d'entrer dans une phase de déformation rapide durant laquelle l'amortissement est faible, avant une convergence finale vers un amortissement continu et stabilisé. Cette courbe sera détaillée par la suite dans le cadre de la description détaillée de l'invention. Un autre inconvénient de ces structures de boîtiers déformables provient du fait que leur encombrement rend difficile la fixation d'anneaux de remorquage sur les longerons.
L'objet de la présente invention consiste donc à proposer un boîtier déformable de véhicule automobile qui ne présente pas les inconvénients des solutions de l'art antérieur.
Plus précisément, un premier objet de la présente invention consiste à proposer un boîtier déformable dont les performances en terme d'amortissement des chocs sont améliorées.
Un second objet de la présente invention consiste à proposer un boîtier déformable qui permet en outre une accroche facilitée et améliorée d'un 20 anneau de remorquage.
L'invention repose sur un boîtier déformable pour véhicule automobile, comprenant des moyens de fixation au niveau d'une embase pour sa fixation amovible sur un longeron de véhicule automobile, caractérisé en 25 ce qu'il comprend un profil ouvert et au moins un élément déformable présentant des amorces de pliage et s'étendant longitudinalement entre l'embase et une surface extrême du boîtier.
Ce boîtier déformable peut comprendre deux plaques déformables 30 sensiblement parallèles, délimitant un espace central vide, formant avec .R442.12FR.4 DA dépôt 3 une troisième plaque extrême parallèle à l'embase une forme sensiblement en U, l'extrémité des plaques déformables opposée à la plaque extrême étant fixée sur l'embase du boîtier.
De plus, les éléments déformables du boîtier déformable présentent une section plissée pour former des amorces de pliage leur permettant un écrasement sur l'embase pour amortir un choc.
Cette section plissée peut se présenter sous la forme de créneaux rectangulaires réguliers, sous la forme d'une sinusoïde ou sous la forme de créneaux trapézoïdaux.
Selon un mode d'exécution, l'embase et la surface extrême du boîtier déformable présentent une ouverture adaptée pour le passage d'une tige 15 d'un anneau de remorquage.
L'invention concerne aussi une structure arrière de véhicule automobile comprenant au moins un boîtier déformable tel que décrit précédemment.
20 Enfin, l'invention concerne aussi un véhicule automobile comprenant un boîtier déformable tel que décrit précédemment.
Un tel véhicule automobile peut comprendre un tel boîtier déformable au sein de son pare-chocs arrière, fixé sur un longeron comprenant un 25 dispositif de fixation pour la fixation de la tige d'un anneau de remorquage traversant l'espace central du boîtier déformable.
Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante d'un mode d'exécution .R442.12FR.4 DA dépôt 4 particulier fait à titre non- limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :
La figure 1 représente une vue schématique d'une structure avant ou arrière d'un véhicule automobile ; la figure 2 représente une vue en perspective d'un boîtier déformable selon un mode d'exécution de l'invention et sa fixation sur un longeron ; la figure 3 représente une vue schématique en coupe par un plan longitudinal et horizontal, centré sur l'axe du longeron, d'un boîtier déformable selon un mode d'exécution de l'invention ainsi que sa fixation sur un longeron, intégrant un anneau de remorquage ; les figures 4a et 4b représentent différentes configurations des amorces du boîtier déformable selon des variantes de réalisation de l'invention ; la figure 5 représente une courbe des réactions de boîtiers déformables en fonction du déplacement selon l'art antérieur et selon l'invention.
Les figures 2 et 3 illustrent une structure arrière de véhicule dans laquelle un boîtier déformable 13 selon un mode d'exécution de l'invention est fixé sur une extrémité d'un longeron 2 de véhicule automobile, de manière amovible. Dans la description qui va suivre, le boîtier déformable 13 et le longeron associé 2 sont parties d'une structure arrière de véhicule apte à encaisser des chocs à l'arrière du véhicule. Il sera compris qu'un tel boîtier pourrait être appliqué sur un structure avant de véhicule. Ce boîtier déformable comprend une embase 14 comprenant différentes ouvertures pour faciliter sa fixation amovible à l'aide de moyens de fixation 16, choisis parmi des moyens connus de l'art antérieur, sur une partie complémentaire 6 aménagée à l'extrémité du longeron 2. Le boîtier déformable 13 comprend une partie centrale creuse 17 délimitée par deux éléments d'amortissement déformables 18 comprenant plusieurs amorces R442I2FR.4 DA dépôt 5 de déformation et s'étendant depuis l'embase 14 vers une surface extrême 19 relativement plate et parallèle à cette embase.
Les éléments déformables 18 se présentent sous la forme de plaques métalliques longitudinales, dans un matériau rigide et élastiquement déformable, ces plaques étant plissées pour former des amorces de pliage induisant leur déformation longitudinale dans le cas d'un choc. Sur le mode d'exécution illustré par les figures 2 et 3, deux plaques déformables 18 sont utilisées, placées dans deux plans verticaux parallèles pour délimiter un espace intérieur vide 17, ces plaques se rejoignant sur une troisième plaque 19 formant la surface extrême du boîtier, les trois plaques formant une configuration sensiblement en U. Pour remplir leur fonction d'amortissement des chocs, les éléments déformables 18 présentent une section plissée, en forme de créneaux sensiblement carrés et réguliers. Les figures 4a et 4b illustrent toutefois des variantes de réalisation dans lesquelles cette section présente respectivement une forme sinusoïdale ou avec des créneaux trapézoïdaux. Selon d'autres variantes non illustrées, d'autres formes pourraient être choisies, plus ou moins régulières, pour mettre en oeuvre une fonction d'amortissement des chocs par leur propriété de déformation leur permettant de s'écraser à la manière d'un accordéon.
L'invention a été illustrée avec deux éléments déformables 18 mais pourrait être implémentée avec d'autres combinaisons d'éléments déformables de ce type. Le concept essentiel de l'invention est de proposer un boîtier déformable à profil ouvert, et non plus totalement plein et rempli d'une substance déformable caoutchouteuse, dont la fonction de déformation est atteinte par une ou plusieurs plaques déformables 18 présentant des amorces de pliage.30 .R442.12FR.4 DA dépôt 6 Cette solution peut être optionnellement implémentée avec une traverse traditionnelle 4 reliant les surfaces extrêmes 19 des boîtiers déformables 13.
Le principe de fonctionnement de tels boîtiers déformables 13 selon l'invention est le suivant. En cas de choc d'un véhicule à basse vitesse, les éléments déformables 18 s'écrasent selon leurs amorces de pliage, sa surface extrême 19 se rapprochant de l'embase 14. Cette déformation du boîtier déformable permet d'amortir les chocs peu importants et d'éviter leur répercussion sur le reste de la structure du véhicule, les longerons 2 restant notamment intacts. Il suffit ensuite de remplacer les boîtiers amovibles 13 ayant subi un choc.
Un avantage important des boîtiers déformables selon l'invention provient de leur performance illustrée par la courbe 15 de la figure 5, en comparaison avec la courbe 5 des solutions de l'art antérieur. Cette solution ne présente pas l'inconvénient de la phase initiale d'amorçage difficile de la déformation des solutions antérieures. En effet, la courbe 15 ne présente pas le pic d'amorçage de la courbe 5, ce qui signifie qu'elle commence à se déformer plus facilement et rapidement et offre une réponse presque immédiate à un choc en terme d'amortissement, tout en offrant par la suite une déformation régulière en fonction de l'impact subi. Cela permet aux passagers d'un véhicule automobile de ressentir moins violemment l'impact initial puis d'obtenir un amortissement continu et optimisé du choc dans le temps. Les boîtiers déformables de l'art antérieur présentent au contraire une résistance initiale importante avant de commencer leur déformation, ce qui entraîne un non amortissement du choc initial ressenti plus violemment par les passagers, et par le reste de la structure du véhicule, avant de converger finalement vers un amortissement final. .R442.12FR.4 DA dépôt 7 Un second avantage du boîtier déformable selon l'invention provient du fait qu'il permet une implémentation facilitée d'un anneau de remorquage 23. Cette possibilité est illustrée sur les figures 2 et 3 sur lesquelles des ouvertures centrales circulaires 20 et 21 sont formées sur respectivement l'embase 14 et la surface extrême 19 du boîtier déformable 13 afin de pouvoir laisser passer la tige 22 horizontale et longitudinale d'un anneau de remorquage 23 jusqu'à un moyen de fixation 7 aménagé dans une ouverture à l'extrémité du longeron 2. Le profil ouvert du boîtier déformable de l'invention permet donc ce mode de fixation facile et convivial impossible auparavant. De plus, en cas de présence d'un anneau de remorquage, le boîtier déformable remplit une fonction d'amortissement des efforts subis au niveau de la tige 22 dont les vibrations sont atténuées par la structure du boîtier déformable au niveau du contact sur les circonférences de ses ouvertures 20 et 21.20
Claims (10)
1. Boîtier déformable (13) pour véhicule automobile, comprenant des moyens de fixation au niveau d'une embase (14) pour sa fixation amovible sur un longeron (2) de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un profil ouvert (17) et au moins un élément déformable (18) présentant des amorces de pliage et s'étendant longitudinalement entre l'embase (14) et une surface extrême (19) du boîtier.
2. Boîtier déformable (13) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend deux plaques déformables (18) sensiblement parallèles, délimitant un espace central vide (17), formant avec une troisième plaque extrême (19) parallèle à l'embase (14) une forme sensiblement en U, l'extrémité des plaques déformables (18) opposée à la plaque extrême (19) étant fixée sur l'embase (14) du boîtier.
3. Boîtier déformable (13) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les éléments déformables (18) présentent une section plissée pour former des amorces de pliage leur permettant un écrasement sur l'embase (14) pour amortir un choc.
4. Boîtier déformable (13) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la section plissée se présente sous la forme de créneaux rectangulaires réguliers.
5. Boîtier déformable (13) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la section plissée se présente sous la forme d'une sinusoïde.
6. Boîtier déformable (13) selon la revendication 3, caractérisé en ce que 30 la section plissée se présente sous la forme de créneaux trapézoïdaux.25.R442.12FR.4 DA dépôt 9
7. Boîtier déforrnable (13) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que son embase (14) et sa surface extrême (19) présentent une ouverture (20, 21) adaptée pour le passage d'une tige (22) d'un anneau de remorquage (23).
8. Structure arrière de véhicule automobile comprenant au moins un boîtier déformable selon l'une des revendications précédentes.
9. Véhicule automobile comprenant un boîtier déformable selon l'une des revendications 1 à 7.
10. Véhicule automobile selon la revendication 9, comprenant un boîtier déformable (13) selon la revendication 7 au sein de son pare- chocs arrière, fixé sur un longeron (2) comprenant un dispositif de fixation (7) pour la fixation de la tige (22) d'un anneau de remorquage traversant l'espace central (17) du boîtier déformable (13).
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