FR2915943A1

FR2915943A1 - Absorbeur de chocs de vehicule automobile.

Info

Publication number: FR2915943A1
Application number: FR0754903A
Authority: FR
Inventors: Jean Troton; Bras Mathieu Le
Original assignee: Plastic Omnium SE
Current assignee: Plastic Omnium SE
Priority date: 2007-05-07
Filing date: 2007-05-07
Publication date: 2008-11-14
Anticipated expiration: 2027-05-07
Also published as: FR2915943B1

Abstract

L'invention concerne un absorbeur de chocs (10), comprenant, en une zone prédéterminée (20), au moins deux éléments absorbeurs de chocs (24, 26) superposés lorsque l'absorbeur (10) est monté sur le véhicule. L'absorbeur (10) est en outre conformé de sorte que les éléments superposés (24, 26) sont déformables indépendamment l'un de l'autre lorsque l'absorbeur (10) est soumis dans la zone prédéterminée à une sollicitation selon une direction correspondant à la direction verticale lorsque l'absorbeur est monté sur le véhicule.

Description

-1- La présente invention concerne le domaine des absorbeurs de chocs de

véhicule automobile, notamment le domaine des absorbeurs de chocs destinés à être disposés en regard d'une partie supérieure d'une aile de véhicule automobile. On connaît, dans l'état de la technique, notamment du document FR 2 855 810, un support d'aile comprenant un absorbeur de chocs destiné à être disposé en regard de la partie supérieure de l'aile. Cet absorbeur est notamment apte à absorber un choc tête, c'est-à-dire un choc engendré par une tête de piéton impactant le bloc avant du véhicule. Il comprend une âme métallique sous forme de profilé en C. Les parois de l'âme ayant une extrémité libre sont reliées entre elles par des nervures verticales en matière plastique. Dans le cas d'un choc tête, la tête du piéton subit une décélération brutale, que l'on quantifie souvent à l'aide d'un paramètre dénommé "HIC" (Head Injury Criteria), et qui permet d'évaluer la gravité des lésions que pourrait subir le piéton. Une valeur de seuil pour ce critère est définie par les normes.

L'absorbeur en C engendre la décélération de la tête du piéton par compression de l'absorbeur et flambage des nervures. La valeur du critère HIC imposée par les normes est respectée par cet absorbeur, ce qui permet d'éviter que les piétons n'encourent de très graves lésions. Toutefois, selon la configuration du choc, certaines zones de l'aile peuvent être impactées par une tête d'enfant et par une tête d'adulte. L'absorbeur en C réagit alors de façon quasi-identique quels que soient la taille et la masse du piéton. La réponse d'un tel absorbeur, bien que satisfaisante au regard de la norme, ne s'adapte donc pas de façon optimale aux différents types de choc tête. La présente invention a pour but d'améliorer l'absorption d'un choc consécutif à un impact avec un piéton pour minimiser les lésions du piéton quel qu'il soit lors d'un tel choc. A cet effet, la présente invention a pour objet un absorbeur de chocs, caractérisé en ce qu'il comprend, en une zone prédéterminée, au moins deux éléments absorbeurs de chocs superposés lorsque l'absorbeur est monté sur le véhicule, l'absorbeur étant conformé de sorte que les éléments superposés sont déformables indépendamment l'un de l'autre lorsque l'absorbeur est soumis dans la zone prédéterminée à une sollicitation selon une direction correspondant à la direction verticale lorsque l'absorbeur est monté sur le véhicule. L'absorbeur présente donc une structure d'absorption des chocs multicouches.

Ainsi, en fonction de la partie du corps et/ou des caractéristiques (enfant ou adulte) du piéton heurtant le véhicule dans la zone des éléments absorbeurs, la réponse de -2- l'absorbeur n'est pas la même. En effet, la déformation des différents éléments absorbeurs de choc étant indépendante lorsque l'absorbeur est soumis à une force du type choc tête, le comportement de certains éléments absorbeur, notamment le plus éloigné du point d'impact, peuvent varier en fonction du type de choc. Ils peuvent être sollicités et rompre (cas du choc avec une tête d'adulte) ou être peu ou pas déformés (cas du choc avec une tête d'enfant). L'absorbeur selon l'invention est donc modulable et permet d'absorber au mieux différents types de chocs pouvant se produire en une même zone d'impact et de minimiser la gravité des lésions du piéton quel que soit le type de choc.

Ce type d'absorbeur est néanmoins apte à respecter les normes en matière de choc piéton lorsque les différents éléments sont correctement dimensionnés, ce que l'homme du métier saura faire à l'aide de ses seules connaissances générales et des outils de calcul dont il dispose. En outre, la présence de plusieurs éléments absorbeurs permet de dimensionner chaque élément de sorte qu'il possède une raideur relativement élevée et qu'il rompe relativement facilement. Lors de la phase de déformation de chaque élément, la décélération de la tête du piéton est plus importante que dans l'état de la technique mais, la rupture de chaque élément intervenant relativement rapidement, l'effort de l'absorbeur sur la tête reste raisonnable et la valeur du critère HIC imposée par les normes est susceptible d'être respectée. La multiplicité des éléments absorbeurs permet donc d'absorber efficacement le choc tout en limitant l'enfoncement de la tête. Ainsi, l'absorbeur selon l'invention permet de diminuer la distance entre la partie supérieure de l'aile et les plus hauts points durs situés au droit de celle-ci (par exemple, les blocs optiques). Cela permet d'augmenter la liberté de conception de l'avant du véhicule et d'en améliorer l'esthétique. L'absorbeur selon l'invention peut également comprendre une ou plusieurs caractéristiques de la liste suivante : - les éléments absorbeurs sont déformables indépendamment l'un de l'autre lorsqu'ils sont soumis à une sollicitation en flexion, - l'absorbeur est réalisé sous forme d'une superposition de parois planes, contenant chacune une même direction donnée, de préférence une direction correspondant à la direction transversale du véhicule lorsque l'absorbeur est monté sur le véhicule. L'absorbeur forme ainsi une structure invariante selon une dimension, de forme simple et modulable, qu'on peut facilement fabriquer et modifier (en modifiant l'épaisseur ou le nombre des parois). Cet absorbeur peut également être plus facilement modélisé, car il s'apparente à une structure en -3- deux dimensions du point de vue de la modélisation. Un tel absorbeur permet donc d'adapter aisément l'absorption d'énergie en fonction des besoins spécifiques à chaque véhicule ou à chaque zone du véhicule. Du fait d'une telle superposition, on peut en outre diminuer l'épaisseur incompressible de l'absorbeur, ce qui permet une utilisation plus efficace du volume dédié à l'absorption, - l'absorbeur présente au moins deux, de préférence quatre, zones distinctes selon la direction correspondant à la direction longitudinale du véhicule lorsque l'absorbeur est monté sur le véhicule, chaque zone présentant un agencement spécifique des parois. L'absorbeur permet ainsi d'adapter l'absorption d'énergie aux différentes zones d'impact du véhicule (zone de réception d'une tête, d'une jambe, etc.) pour maximiser encore la protection du piéton, - au moins une paroi de l'absorbeur comprend un insert métallique, - chaque élément absorbeur comprend deux parois longitudinales parallèles, destinées à s'étendre selon la direction longitudinale du véhicule lorsque l'absorbeur est monté sur le véhicule, et reliées entre elles par une pluralité de parois transversales, - chaque élément absorbeur est relié à une armature de l'absorbeur aux extrémités de ses parois longitudinales, -l'absorbeur est réalisé en matière thermoplastique, notamment en polypropylène (PP) ou polyamide (PA), ou en matière thermodurcissable, notamment en composé de moulage en feuilles (SMC, sigle anglais pour Sheet Moulding Compound) ou en composé de moulage préimprégné, tel que l'AMC (Advanced Moulding Compound) ou le BMC (Bulk Moulding Compound) -l'absorbeur est réalisé en une matière comprenant des fibres de renfort, -l'absorbeur est destiné à être disposé en regard d'une partie supérieure d'une aile de véhicule automobile, - l'absorbeur est intégré à un support d'aile comprenant des éléments fonctionnels du véhicule tel que des éléments de support du bloc optique ou de l'aile du véhicule automobile. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins dans lesquels la figure unique est une vue en perspective d'un support d'aile selon l'invention, positionné comme lorsque ce support d'aile est monté sur le véhicule, -4- On a représenté sur la figure 1 un support d'aile 2 destiné à être disposé en regard d'une partie supérieure d'une aile 4 de véhicule automobile (représentée en pointillés), notamment sous la partie supérieure de l'aile. Le support d'aile 2 comprenant des éléments fonctionnels du véhicule tel que des éléments 6 de support du bloc optique, des éléments de support de l'aile et des moyens de fixation à la structure du véhicule (non représentés sur la figure), ainsi qu'un absorbeur de chocs 10. L'absorbeur 10 est réalisé sous forme d'une superposition de parois planes 14, contenant chacune une même direction donnée, de préférence la direction correspondant à la direction transversale du véhicule. La structure de l'absorbeur 10 est donc invariante selon la direction transversale du véhicule automobile et peut être modélisée en deux dimensions. En outre, l'absorbeur 10 est de conception facile à modifier en fonction des besoins en absorption d'énergie car il est possible de modifier son épaisseur localement (en modifiant l'épaisseur d'une paroi) ou d'ajouter ou supprimer facilement une paroi.

L'absorbeur est réalisé en matière plastique renforcée de fibres. Il peut être réalisé en matière thermoplastique, notamment en polypropylène (PP) ou polyamide (PA), ou en matière thermodurcissable, notamment en composé de moulage en feuilles (SMC, sigle anglais pour Sheet Moulding Compound) ou en composé de moulage préimprégné, tel que I'AMC (Advanced Moulding Compound) ou le BMC (Bulk Moulding Compound). Plus particulièrement, chaque paroi 14 comprend un insert métallique sur lequel est surmoulée la matière plastique. Comme on le voit sur la figure, l'absorbeur est divisé selon sa direction longitudinale, qui correspond à la direction longitudinale du véhicule, en quatre zones distinctes 16, 18, 20, 22, chaque zone étant adaptée pour répondre à un besoin distinct car elle présente un agencement spécifique des parois 14. La zone 16, destinée à être placée à l'avant du véhicule est notamment conformée pour absorber le choc hanche tandis que les zones 18, 20 et 22 sont destinées à absorber le choc tête. La zone 18 comprend un premier élément absorbeur de chocs 24, destiné à être placé au voisinage de la partie supérieure de l'aile et un deuxième élément absorbeur de chocs 26, superposés. Les éléments absorbeurs 24, 26 comprennent chacun deux parois longitudinales 28 parallèles, s'étendant selon la direction longitudinale du véhicule, et reliées entre elles par une pluralité de parois transversales 30. Chaque élément absorbeur 24, 26 est relié à une armature de l'absorbeur par les extrémités de ses parois longitudinales et la zone 20 comporte un dégagement entre les deux éléments absorbeurs 24, 26. Les deux éléments absorbeurs ne sont donc liés entre eux qu'à leur extrémité par l'intermédiaire de l'armature. -5- L'absorbeur est donc conformé de sorte que les éléments superposés sont déformables indépendamment l'un de l'autre lorsque l'absorbeur est soumis dans la zone 20 à une sollicitation, notamment à une sollicitation en flexion, selon une direction verticale.

Les éléments absorbeurs 24, 26 sont dimensionnés pour posséder une raideur élevée, et un seuil de rupture relativement faible, ce qui permet d'absorber beaucoup d'énergie sans pour autant engendrer des efforts trop importants sur la tête d'un piéton. Le premier élément absorbeur de choc 24 a une raideur moins élevée que le deuxième élément 26, le deuxième élément étant alors apte à absorber plus d'énergie.

Cette zone 20 peut s'adapter au choc avec une tête d'enfant et une tête d'adulte. Lors d'un choc tête dans la zone 20, la tête du piéton heurte la partie supérieure de l'aile 12 et entre en contact avec le premier élément absorbeur 24 sur lequel elle exerce une force selon la direction verticale. L'absorbeur se déforme alors en flexion au moins dans un premier temps sans engendrer de déformation du deuxième élément 26.

Le premier élément absorbeur 24 est dimensionné pour absorber un niveau d'énergie correspondant à l'énergie d'un choc tête enfant sans engendrer de lésion grave sur la tête de l'enfant. Lors d'un choc tête enfant, le premier élément absorbeur se rompt après avoir absorbé un premier niveau d'énergie, sa rupture suffisant à décélérer la tête de l'enfant qui n'entraîne pas la rupture du deuxième élément absorbeur. Lors d'un choc tête adulte, l'absorption du premier niveau d'énergie par le premier élément absorbeur n'est pas suffisante. Le deuxième élément ayant subi une déformation moindre en flexion, n'a pas rompu lors de la rupture du premier élément et permet d'absorber, une fois le premier élément 24 rompu, un deuxième niveau d'énergie plus important que le niveau d'énergie absorbé par le premier élément. Le deuxième élément absorbeur est en effet dimensionné pour être plus raide que le premier élément absorbeur 24, ce qui est possible puisque son influence sur le choc tête enfant est peu importante. Il peut ainsi traiter le choc tête adulte plus efficacement, l'enfoncement de la tête de l'adulte dans le bloc avant étant alors moins important.

Ainsi, la zone 20 comprend une structure d'absorption multicouches permettant d'absorber l'énergie due à un choc de façon efficace. On notera que l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit ci-dessus. En variante, les éléments absorbeurs peuvent être au nombre de 3 ou plus, et leur forme peut être différente. Ils peuvent également avoir des propriétés mécaniques, notamment une raideur, sensiblement identiques. 5 -6- L'agencement des parois de l'absorbeur et les matériaux dans lesquels il est constitué peuvent être également modifiés. Par exemple, l'absorbeur peut former une seule zone d'agencement de parois. L'absorbeur n'est en outre pas forcément intégré à un support d'aile et ses parois peuvent ne pas comprendre d'inserts métalliques. 10

Claims

REVENDICATIONS

1. Absorbeur de chocs (10), caractérisé en ce qu'il comprend, en une zone prédéterminée (20), au moins deux éléments absorbeurs de chocs (24, 26) superposés lorsque l'absorbeur (10) est monté sur le véhicule, l'absorbeur (10) étant conformé de sorte que les éléments superposés (24, 26) sont déformables indépendamment l'un de l'autre lorsque l'absorbeur (10) est soumis dans la zone prédéterminée à une sollicitation selon une direction correspondant à la direction verticale lorsque l'absorbeur est monté sur le véhicule.

2. Absorbeur (10) selon la revendication précédente, dans lequel les éléments absorbeurs (24, 26) sont déformables indépendamment l'un de l'autre lorsqu'ils sont soumis à une sollicitation en flexion.

3. Absorbeur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, réalisé sous forme d'une superposition de parois planes (14), contenant chacune une même direction donnée, de préférence une direction correspondant à la direction transversale du véhicule lorsque l'absorbeur est monté sur le véhicule.

4. Absorbeur (10) selon la revendication 3, présentant au moins deux, de préférence quatre, zones (16, 18, 20, 22) distinctes selon la direction correspondant à la direction longitudinale du véhicule lorsque l'absorbeur (10) est monté sur le véhicule, chaque zone (16, 18, 20, 22) présentant un agencement spécifique des parois (14) .

5. Absorbeur (10) selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, dans lequel au moins une paroi (14) comprend un insert métallique.

6. Absorbeur (10) selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, dans lequel chaque élément absorbeur (24, 26) comprend deux parois longitudinales parallèles (28), destinées à s'étendre selon la direction longitudinale du véhicule lorsque l'absorbeur (10) est monté sur le véhicule, et reliées entre elles par une pluralité de parois transversales (30).

7. Absorbeur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque élément absorbeur (24, 26) est relié à une armature de l'absorbeur aux extrémités de ses parois longitudinales (28).

8. Absorbeur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, destiné à être disposé en regard d'une partie supérieure d'une aile (4) de véhicule automobile.

9. Absorbeur (10) selon la revendication précédente, intégré à un support d'aile (2) comprenant des éléments fonctionnels du véhicule tel que des éléments de support du bloc optique (6) ou de l'aile du véhicule automobile.-8-

10. Absorbeur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, réalisé en matière thermoplastique, notamment en polypropylène (PP) ou polyamide (PA), ou en matière thermodurcissable, notamment en composé de moulage en feuilles (SMC, sigle anglais pour Sheet Moulding Compound) ou en composé de moulage préimprégné, tel que l'AMC (Advanced Moulding Compound) ou le BMC (Bulk Moulding Compound).