FR2914250A1

FR2914250A1 - Dispositif absorbeur de chocs

Info

Publication number: FR2914250A1
Application number: FR0754162A
Authority: FR
Inventors: Renaud Lair; Franck Travert; Vincent Guiot
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2007-03-30
Publication date: 2008-10-03
Anticipated expiration: 2027-03-30
Also published as: FR2914250B1

Abstract

Un dispositif absorbeur de chocs de tête de piéton comprend une base (2) globalement plane délimitée par un contour (12), une jupe (4) raccordée à la base (2) et s'étendant en s'évasant selon un axe d'extension (6) globalement perpendiculaire à la base (2), ladite jupe (6) étant pourvue d'une extrémité libre avec un contour (16).Le contour (16) de l'extrémité libre de la jupe (4) est un polygone ayant au moins cinq côtés (42).

Description

Dispositif absorbeur de chocs L'invention se rapporte à un dispositif

absorbeur de chocs, et notamment un dispositif absorbeur de chocs de tête de piéton, destiné à être disposé sous un capot de véhicule automobile, ainsi qu'à un capot muni d'un tel dispositif. Les capots de véhicule automobile du fait de leur rigidité, sont susceptibles de causer des blessures graves voire mortelles à un piéton en cas de collision. En effet, en cas de chocs situés à l'avant d'un véhicule automobile avec un piéton, la tête du piéton vient en général heurter violemment le capot. Lors de l'impact de la tête du piéton sur le capot, il se produit un enfoncement du capot jusqu'à un impact éventuel avec des éléments rigides situés sous le capot, tels que la batterie, des éléments porteurs... Pour minimiser les blessures occasionnées en cas de chocs avec un piéton, il a été proposé dans la demande FR 2 858 284, d'intégrer sous le capot un dispositif absorbeur de chocs, comprenant une base en forme de calotte creuse sensiblement hémisphérique, sur la circonférence de laquelle est prévue une jupe, la jupe est décalée radialement vers l'extérieur de la calotte et le dispositif est pourvu d'évidements longitudinaux. Un tel dispositif présente l'inconvénient de ne pas absorber suffisamment d'énergie lors d'une collision avec un piéton et ne permet donc pas correctement de protéger ce dernier. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif absorbeur de chocs destiné à être disposé sous un capot de véhicule automobile, comprenant - une base formée par une surface globalement plane délimitée par un contour et ayant une épaisseur relativement faible par rapport à l'étendue de la surface, et - une jupe raccordée à la base et s'étendant en s'évasant selon un axe d'extension globalement perpendiculaire à la base et pourvue d'une extrémité libre avec un contour, caractérisé en ce que le contour de l'extrémité libre de la jupe est un polygone ayant au moins cinq côtés. Suivant des modes particuliers de réalisation, le dispositif d'absorption de chocs comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - le contour est un polygone régulier, - la jupe est formée d'une pluralité de facettes planes polygonales formant une surface mosaïque ayant des arêtes, - les facettes planes sont de formes triangulaires et/ou trapézoïdales, - la jupe comprend une structure à étages de rebords périphériques comportant une pluralité de facettes, chaque rebord étant délimité par deux contours, dont au moins un est commun à un autre rebord, - les facettes sont d'épaisseurs variables entre elles ou de même épaisseur, - les épaisseurs des facettes sont réparties de façon symétrique par rapport à au moins un plan contenant l'axe d'extension globalement perpendiculaire à la base, -les facettes sont réparties de façon symétrique par rapport à au moins un plan contenant l'axe d'extension globalement perpendiculaire à la base, -l'épaisseur d'une facette est comprise entre 0,7 mm et 3 mm. - le dispositif est en matériau composite thermodurcissable. L'invention a également pour objet un capot de véhicule automobile comprenant une structure de renforcement munie d'un dispositif d'absorption de chocs. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'une forme de réalisation qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins sur lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un exemple de dispositif absorbeur de chocs suivant l'invention, - la figure 2 est une vue d'ensemble du dispositif absorbeur de chocs représenté à la figure 1 monté sous un capot de véhicule automobile, - la figure 3 est une vue de l'avant d'un véhicule automobile sur laquelle est visible en transparence un ensemble de trois dispositifs absorbeur de chocs montés sous capot. Sur la figure 1 est représenté un dispositif absorbeur de chocs comprenant une base 2 formant un fond, ayant une surface de forme globale plane et ayant une épaisseur relativement faible par rapport à l'étendue de la surface.

La base 2 est raccordée à une jupe 4 qui s'étend globalement selon une forme évasée le long et autour d'un axe d'extension 6 globalement perpendiculaire à la base 2. La jupe 4 comprend, selon une structure à étages, un premier rebord périphérique 8 et un deuxième rebord périphérique 10. Le premier rebord périphérique 8 est délimité par un premier contour 12 de jupe et un deuxième contour 14 de jupe. Le premier contour 12 est commun à celui de la base 2 et de forme hexagonale régulière c'est à dire avec des côtés de même longueur. Le deuxième contour 14 est de forme dodécagonale régulière. Le deuxième rebord périphérique 10 est délimité par le deuxième contour 14 de jupe commun au premier rebord 8 et par un troisième contour 16 de jupe de forme hexagonale régulière formant le contour d'une extrémité libre de la jupe 4. Les longueurs respectives des premier, deuxième et troisième contours 12, 14, 16 augmentent de manière croissante. Le premier rebord périphérique 8 comprend un assemblage séquentiel de facettes triangulaires et de facettes trapézoïdales raccordées entre elles, avec une alternance régulière d'une facette trapézoïdale et d'une facette triangulaire. A titre d'exemple est représenté à la figure 1, une partie représentative du premier rebord périphérique 8 comprenant trois facettes, elle se compose d'une facette trapézoïdale 18 entourée sur chacun de ses cotés non parallèles d'une première facette triangulaire 20 et d'une deuxième facette triangulaire 22. L'ensemble formé par la facette trapézoïdale 18 et la facette triangulaire 20 constitue un motif qui se répète le long du contour 12 du premier rebord 8, la facette triangulaire 22 constituant une facette de fermeture du premier rebord périphérique 8 avec la facette trapézoïdale 18. La facette triangulaire 22 appartient également à un des motifs constituant le premier rebord périphérique 8. Un premier côté 24, pris de plus grande longueur parmi les deux cotés parallèles de la facette trapézoïdale 18, forme une arête avec la base 2 et fait partie du premier contour 12 de jupe tandis que le deuxième côté 26, parallèle et opposé à 24 fait partie du deuxième contour 14 de jupe du premier rebord périphérique 8. Les côtés de la première facette triangulaire 20 et la deuxième facette 4 triangulaire 22 forment respectivement avec la facette trapézoïdale 18 des arêtes 28 et 30. La facette triangulaire 20 et la facette triangulaire 22 comprennent respectivement des cotés 32 et 34, opposés à leur sommet faisant partie du premier contour 12. Les cotés 32, 26 et 34 mis bout à bout forment une partie du deuxième contour 14 de jupe 4. Le deuxième rebord périphérique 10 comprend également une séquence de facettes triangulaires et de facettes trapézoïdales raccordées entre elles, avec alternance régulière d'une facette trapézoïdale et d'une facette triangulaire. A titre d'exemple, une partie représentative du deuxième rebord 10 qui est disposée adjacente à la partie représentative du premier rebord 8 formée des facettes 20, 18 et 22 comprend trois facettes, elle se compose d'une facette trapézoïdale 36 entourée sur chacun de ses cotés non parallèles d'une première facette triangulaire 38 et d'une deuxième facette triangulaire 40. L'ensemble formé par la facette trapézoïdale 36 et la facette triangulaire 38 constitue un motif qui se répète le long du contour 14 du deuxième rebord 10, la facette triangulaire 40 constituant une facette de fermeture du deuxième rebord 10 avec la facette trapézoïdale 36. La facette triangulaire 40 appartient également à un des motifs constituant le deuxième rebord périphérique 10. Le côté 26 forme le coté de plus petite longueur parmi les deux cotés parallèles de la facette trapézoïdale 36 et une arête avec la facette trapézoïdale 18, il fait partie du deuxième contour 14 de jupe. Le deuxième côté 42, parallèle et opposé à 26 fait partie du troisième contour 16 de jupe du deuxième rebord 10. Les côtés de la première facette triangulaire 38 et la deuxième facette triangulaire 40 forment respectivement avec la facette trapézoïdale 36 des arêtes 44 et 46. Les arêtes 24, 26, 28, 30, 32, 34, 44 et 46 sont données à titre d'exemple d'arêtes formant l'ensemble des arêtes du dispositif absorbeur. Ainsi, les facettes de la jupe 4 sont disposées globalement de manière radiale et uniforme autour de l'axe d'extension 6 de la jupe 4 selon un angle d'inclinaison par rapport audit axe 6. La forme de la jupe 4 et donc du dispositif absorbeur de chocs est adapté par l'agencement de ses facettes de façon à ce que l'angle d'inclinaison soit égal à un angle maximal prédéterminé d'incidence de chocs des têtes de piétons, l'angle d'incidence étant défini par rapport à l'axe d'extension 6 du dispositif absorbeur. L'angle d'inclinaison est compris entre environ 40 et 50 degrés ; de préférence, il est d'environ 45 degré. L'épaisseur des facettes 18, 38, 40 est de l'ordre de 3 mm tandis que l'épaisseur des facettes 20, 22, 36 et de la base 2 est de l'ordre de à 0,7 mm. La répartition des épaisseurs le long des premier et deuxième rebords 8, 10 est périodique avec alternance d'épaisseurs sensiblement égales à 0,7 mm et 3 mm. Un plan 58 perpendiculaire au plan d'extension de la base 2 et contenant l'axe d'extension 6 partage le dispositif absorbeur en deux parties, une première partie, dite arrière , contenant les facettes 18, 20, 22, 36, 38, 40 et une deuxième partie, dite avant , dirigée selon le sens représenté par la flèche 59 normale au plan d'extension 58. Le plan 58 est un plan de symétrie de la répartition spatiale des épaisseurs des facettes. L'extrémité de la jupe 4 est pourvue sur le contour 16 du deuxième rebord 10 de pattes de fixation 50, 52 et 54 situées à des niveaux médians des facettes trapézoïdales de la partie arrière de l'absorbeur. L'extrémité de la jupe 4 est également pourvue, sur le contour 16 du deuxième rebord 10 sur la partie avant , d'une patte de positionnement 56 pour chausser la jupe 4 sur un capot de véhicule automobile. Le dispositif est monobloc en matériau composite thermodurcissable. II est formé par exemple par injection ou par compression à partir d'un pré-imprégné sous forme de vrac à base de polyester et fibres de verre coupées. La forme hexagonale du contour 16 entraîne nécessairement la formation d'arêtes de jupe reliées au sommet de l'hexagone. Les arêtes 24, 26, 28, 30, 32, 34, 44 et 46 constituent des éléments de rupture du dispositif absorbeur de chocs du simple fait qu'elles constituent des discontinuités de pente de la surface de la jupe 4 sensibles à des forces de cisaillement qui générées sous l'action d'un choc sont amplifiées par un effet de levier autour des arêtes. Les arêtes permettent ainsi l'absorption d'énergie créée par un choc de tête.

Les arêtes 24, 26, 32, 34 de direction parallèle à un plan d'extension de la base 2 sont sensibles essentiellement à une composante de choc de direction parallèle à l'axe 6 tandis que les arêtes 28, 30, 44, 46 sont sensibles essentielle-ment à une composante de choc radiale par rapport à l'axe 6. La forme hexagonale du contour 16 de l'extrémité libre de la jupe 4 assure une isotropie radiale autour de l'axe 6 de la disposition des arêtes permettant ainsi une rupture efficace pour des chocs ayant un composante radiale quel-conque. Plus particulièrement, les arêtes 28, 30, 44, 46 disposées autour de l'axe 6 permettent de garantir une isotropie des ruptures lors de la déformation de la jupe 4 et ainsi d'être efficace pour des chocs latéraux par rapport à la direction 59. De plus, la forme évasée de la jupe 4 résulte en une disposition des arêtes 28, 30, 44, 46 selon un angle d'inclinaison prédéterminé par rapport à l'axe 6. La disposition ainsi créée permet alors à la jupe d'absorber efficacement les chocs dont l'angle d'incidence par rapport à l'axe 6 est compris entre 0 et l'angle d'inclinaison définie par la jupe 4 par rapport à l'axe 6. En outre, la sensibilité des arêtes est accrue de manière supplémentaire par les différences d'épaisseurs entre les facettes adjacentes. Dans la figure 2, le dispositif absorbeur de chocs représenté à la figure 1 est monté sous un capot de véhicule automobile, sur une structure de renforce-ment 60 fixée au capot qui sert ainsi notamment de support de fixation du dispositif absorbeur de chocs, cette structure peut par exemple être une doublure de capot. Un logement, ici de forme hexagonale, est ménagé dans la structure de renforcement 60 de manière à recevoir en appui le contour hexagonal 16 de la jupe 4 et la patte de positionnement 56 chaussée sous le capot et non visible sur la figure 2. L'orientation vers l'avant de l'absorbeur définie à la figure 1 par la flèche 59 vient s'aligner avec un sens avant correspondant prédéterminé sous la structure de renforcement 60 du capot. Les pattes de fixation 50, 52 et 54 sont clippées respectivement sur des bords 62, 66 et 64 de la structure de renforcement 60.

En variante, les pattes de fixation 50, 52 et 54 peuvent être fixées par rivetage, collage ou être soudées. La figure 3 représente un véhicule automobile 70 muni d'un capot avant 72 avec une structure de renforcement 74 sur laquelle sont fixés trois dispositifs absorbeur de chocs 76, 78 et 80 de type décrit à la figure 1. Les absorbeurs de chocs montés sous le capot 72 sont disposés de telle manière à ce que leurs bases 2 se trouvent vis à vis des éléments rigides tels que la batterie et certains éléments du moteur. En variante, le contour 16 de la jupe 4 est un polygone quelconque ayant au moins cinq côtés et moins de 120 cotés. En variante, la jupe comprend une pluralité de facettes planes quel-conques polygonales formant une surface mosaïque avec des arêtes, elle n'est pas nécessairement en structure étagée, les motifs ne sont pas nécessairement réguliers. En variante, la longueur du contour 16 de l'extrémité libre de la jupe 4 est la plus grande des longueurs des divers contours de jupe et les autres longueurs sont quelconques. En variante, les épaisseurs des facettes peuvent être quelconques et en particulier égales. Les épaisseurs des facettes peuvent être comprises entre par exemple 0,7 mm et 3mm. En variante, la disposition géométrique des facettes peut être dépourvue de symétrie par rapport à au moins un plan 58 contenant l'axe d'extension 6 globalement perpendiculaire à la base 2, permettant ainsi d'accroître la sensibilité à la rupture et à la déformation de l'absorbeur selon la direction du choc. Ce dispositif absorbeur présente l'avantage d'être facilement fabriqué sous forme monobloc puisque il suffit d'appliquer un procédé de moulage avec pression ou sans pression de matériaux composites. Ce dispositif absorbeur présente l'avantage d'obtenir une certaine isotropie de la déformation et de la rupture du dispositif par rapport à l'angle d'incidence du choc.

Ce dispositif absorbeur permet également l'optimisation de l'absorption de l'énergie d'un choc de tête pour un angle d'incidence inférieur à une valeur pré-déterminée. Avantageusement une différence d'épaisseur entre deux facettes adjacentes permet d'accroître la rupture franche au niveau des arêtes formées par les deux facettes adjacentes. Avantageusement une absence de symétrie de la répartition des arêtes ou de l'épaisseur des facettes par rapport à un plan permet de privilégier une déformation pour un choc ayant une composante dirigée selon à une normale audit plan 58.

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif absorbeur de chocs destiné à être disposé sous un capot de véhicule automobile, comprenant - une base (2) formée par une surface globalement plane délimitée par un contour (12) et ayant une épaisseur relativement faible par rapport à l'étendue de la surface, et - une jupe (4) raccordée à la base (2) et s'étendant en s'évasant selon un axe d'extension (6) globalement perpendiculaire à la base (2) et pourvue d'une extrémité libre avec un contour (16), caractérisé en ce que le contour (16) de l'extrémité libre de la jupe (4) est un polygone ayant au moins cinq côtés (42).

2. Dispositif absorbeur de chocs selon la revendication 1, caractérisé en ce que le contour (16) est un polygone régulier.

3. Dispositif absorbeur de chocs selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la jupe (4) est formée d'une pluralité de facettes (18, 20, 22, 36, 38, 40) planes polygonales formant une surface mosaïque ayant des arêtes (24, 28, 30, 26, 34, 32, 44, 46).

4. Dispositif absorbeur de chocs selon la revendication 3, caractérisé en ce que les facettes planes (18, 20, 22, 36, 38, 40) sont de formes triangulaires et/ou trapézoïdales.

5. Dispositif absorbeur de chocs selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la jupe comprend une structure à étages de rebords périphériques (8, 10) comportant une pluralité de facettes (18, 20, 22, 36, 38, 40), chaque rebord (8, 10) étant délimité par deux contours (12, 14, 16), dont au moins un (14) est commun à un autre rebord (8, 10).

6. Dispositif absorbeur de chocs selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les facettes (18, 20, 22, 36, 38, 40) sont d'épaisseurs variables entre elles.

7. Dispositif absorbeur de chocs selon la revendication 6, caractérisé en ce que les épaisseurs des facettes (18, 20, 22, 36, 38, 40) sont réparties de façon symétrique par rapport à au moins un plan (58) contenant l'axe d'extension (6) globalement perpendiculaire à la base (2).

8. Dispositif absorbeur de chocs selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les facettes (18, 20, 22, 36, 38, 40) sont de même épaisseur.

9. Dispositif absorbeur de chocs selon l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que les facettes (18, 20, 22 36, 38, 40) sont réparties de façon symétrique par rapport à au moins un plan (58) contenant l'axe d'extension (6) globalement perpendiculaire à la base (2).

10. Dispositif absorbeur de chocs selon l'une quelconque des revendications 3 à 9, caractérisé en ce que l'épaisseur d'une facette (18, 20, 22, 36, 38, 40) est comprise entre 0,7 mm et 3 mm.

11. Dispositif absorbeur de chocs selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le dispositif est en matériau composite thermodurcissable.

12. Capot (72) de véhicule automobile comprenant une structure de renforcement (74) munie d'un dispositif d'absorption de chocs selon l'une quel-conque des revendications 1 à 11.