FR2943597A1

FR2943597A1 - Ensemble de pare-chocs pour un vehicule automobile

Info

Publication number: FR2943597A1
Application number: FR1052158A
Authority: FR
Inventors: Holger Wiedermann; Frank Seifert; Torsten Groning
Original assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Current assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2010-03-25
Publication date: 2010-10-01
Also published as: US8240725B2; DE102009015139A1; DE102009015139B4; US20100244471A1

Abstract

La présente invention concerne un ensemble de pare-chocs (1) qui présente une traverse (2) disposée essentiellement transversalement aux longerons du châssis de véhicule automobile et des boîtes-tampons (7). Celles-ci sont intégrées entre la traverse (2) et les longerons. La traverse (2) peut être déplacée horizontalement ainsi que verticalement par rapport aux boîte-tampons (7). Entre la traverse (2) et les boîte-tampons (7) est prévu un élément d'absorption d'énergie (9). Celui-ci se trouve entre deux leviers d'accouplement (5) parallèles, qui sont articulés d'une part à la traverse (2) et d'autre part aux boîte-tampons (7). Les points d'articulation (6) des leviers d'accouplement (5) sur la traverse (2) se trouvent plus haut que les points d'articulation (8) sur les boîte-tampons (7).

Description

1 ENSEMBLE DE PARE-CHOCS POUR UN VEHICULE AUTOMOBILE

La présente invention concerne un ensemble de pare-chocs pour un véhicule automobile, qui présente une traverse disposée transversalement aux longerons du châssis de véhicule automobile et des boîte-tampons qui sont intégrées entre la traverse et les longerons, la traverse pouvant être déplacée horizontalement ainsi que verticalement par rapport aux boîte-tampons à partir d'une position d'attente et en direction des longerons. Les pare-chocs servent en premier lieu à absorber, lors d'une collision d'un véhicule automobile avec un obstacle, les forces du choc et à protéger la carrosserie de dommages structurels lors d'une collision à faible vitesse. En outre, un ensemble de pare-chocs sert à protéger les piétons lors d'un contact avec un véhicule automobile. Des ensembles de pare-chocs de type connu se composent le plus souvent d'une traverse résistante à la flexion, disposée à l'horizontale perpendiculairement au sens de déplacement du véhicule, laquelle est couplée par respectivement un composant désigné par les termes de boîte-tampon aux deux longerons de la carrosserie de véhicule. Les boîtes-tampons absorbent lors d'une collision frontale à faible vitesse, comme il est typique pour une collision par l'arrière en agglomération, l'énergie de collision dans le cadre d'une déformation plastique. Des dispositions légales et obligations propres de l'industrie automobile pour la protection des piétons mènent à ce que les ensembles de pare-chocs doivent minimiser en outre la charge sur les extrémités inférieures des piétons, s'il se produisait un contact entre un piéton et l'avant du véhicule. A cet effet, des tests de collision avec un dispositif d'impact sur les jambes sont réalisés également entre autres, pour lesquels plusieurs valeurs limites doivent être respectées.

L'ensemble de pare-chocs le plus fréquent en ce qui concerne l'aspect de la protection des piétons est le montage d'au moins un élément d'absorption d'énergie directement sur le côté avant de la traverse. Un ensemble de pare-chocs est décrit dans le document DE 44 13 641 Cl, pour lequel des éléments amortisseurs de choc en mousse plastique absorbant l'énergie ou une structure alvéolée en plastique sont disposés sur le côté avant de la traverse.

Outre des mousses plastiques ou éléments d'absorption d'énergie constitués en forme d'alvéoles ou de pores, des structures agissant élastiquement sont également montées à l'avant de la traverse. Le document DE 32 32 940 C2 divulgue un élément d'absorption d'énergie conçu comme un ressort à lames ondulé. En outre, des rubans de tôle minces sont utilisés comme éléments d'absorption d'énergie, lesquels sont montés comme des profilés ouverts sur la traverse. Le document DE 198 06 541 Al décrit une traverse conçue comme une partie creuse, sur laquelle des couches de mousse plastique de différentes épaisseurs sont prévues. La partie creuse ainsi conçue est montée sur une traverse rigide en flexion et peut être contrainte vers l'arrière dans le cas d'une collision sous la compression du plastique et absorber ainsi au moins en partie l'énergie de collision. Outre des systèmes passifs, on connaît aussi des ensembles de pare-chocs qui peuvent réagir à une collision avec des éléments pouvant être commandés activement. Dans le document DE 198 47 385 Cl, un système est décrit, pour lequel le pare- chocs peut être déplacé activement entre une position de repos et une position fonctionnelle. Le déplacement est réalisé à cette occasion par des éléments de ressort ou des éléments en un matériau à mémoire de forme. Dans le document DE 10 2007 012 962 Al, un verrouillage activable activement entre une boîte-tampon et une traverse est décrit, lequel permet, dans le cas d'un contact avec un piéton, une rentrée sans résistance d'un pare-chocs avec la boîte-tampon dans la traverse. Le document JP 04 154 457 A divulgue un ensemble de pare-chocs pour un véhicule automobile, qui présente une traverse disposée essentiellement transversalement aux longerons du châssis de véhicule automobile et des boîte- tampons, qui sont intégrées entre la traverse et les longerons. La traverse peut aussi être déplacée, à partir d'une position d'attente, en direction des longerons, c'est-à-dire aussi bien horizontalement que verticalement par rapport aux boîte-tampons. Pour ce déplacement, la traverse est pressée en biais vers le bas, des éléments d'absorption d'énergie sous forme d'entretoises de liaison entre la traverse et les boîte-tampons étant déformés. En outre, un élément d'absorption d'énergie en un matériau expansé est prévu entre la traverse et le recouvrement côté avant.

La présente invention a pour objectif, en partant de l'état de la technique de créer un ensemble de pare-chocs avec un comportement d'absorption de chocs améliorant en particulier la protection des piétons. Cet objectif est atteint selon l'invention par au moins un élément d'absorption d'énergie en un matériau expansé qui est prévu entre la traverse et les boîte-tampons, l'élément d'absorption d'énergie étant serré entre au moins deux leviers d'accouplement s'étendant en biais et parallèlement l'un à l'autre, qui sont reliés de manière articulée et pivotante indirectement à la traverse ainsi qu'au moins à une boîte-tampon.

Des perfectionnements avantageux de cet objectif atteint sont les suivants : les points d'articulation des leviers d'accouplement sont disposés sur la traverse plus haut que les points d'articulation sur la boîte-tampon ; les leviers d'accouplement sont formés par des profilés en U ; une traverse d'appui est associée aux leviers d'accouplement ; les points d'articulation des leviers d'accouplement sont réalisés comme des zones à seuil de rupture. Au moins un élément d'absorption d'énergie en un matériau expansé est prévu entre la traverse et les boîte-tampons. L'élément d'absorption d'énergie est serré entre au moins deux leviers d'accouplement s'étendant en biais et parallèlement l'un à l'autre, qui sont reliés de manière articulée et pivotante aussi bien indirectement à la traverse qu'au moins à une boîte-tampon, de préférence toutefois à deux boîte-tampons. La liaison indirecte des leviers d'accouplement à la traverse est provoquée par exemple par des tôles d'âme qui sont soudées à la traverse et sont ensuite reliées de manière articulée et pivotante aux leviers d'accouplement. D'autre part, les leviers d'accouplement sont reliés de manière articulée et pivotante aux boîte-tampons. L'élément d'absorption d'énergie est serré entre les deux leviers d'accouplement et a, en raison de l'inclinaison des leviers d'accouplement dans la position d'attente de la traverse par rapport aux boîte-tampons, de préférence une configuration rhomboïdale. Le déplacement de la traverse peut être effectué vers le haut ou le bas et horizontalement. Un déplacement vers le haut est toutefois visé de préférence, étant donné qu'en cas de contact, le piéton décolle aussi généralement vers le haut. Sous l'effet de l'énergie/la force de collision, celle-ci est décomposée par la déviation dans le sens horizontal et vertical dans l'élément d'absorption d'énergie. En outre, l'absorption d'énergie peut être influencée en raison de la taille de l'élément d'absorption d'énergie et ainsi de la force de surface apparue. Le choix du matériau ainsi que de la taille de l'élément d'absorption d'énergie, adaptés à la boîte-tampon respective, servent de paramètres à l'absorption d'énergie.

Il faut s'assurer, en principe, que la traverse doit être positionnée pour une collision normale de sorte qu'elle puisse transmettre en tout cas la force appliquée aux boîte-tampons. En cas de contact entre un piéton et la traverse, les leviers d'accouplement sont pivotés de sorte que la traverse réalise un mouvement de pivotement autour des points d'articulation sur les boîte-tampons, l'élément d'absorption d'énergie étant sollicité dans le sens horizontal et vertical. Selon la position angulaire de l'élément d'absorption d'énergie par rapport à la force incidente, son effet utile peut être optimisé de manière ciblée. Etant donné que le déplacement de la traverse vers le haut pour le piéton est plus favorable que vers le bas, les points d'articulation des leviers d'accouplement sur la traverse peuvent être disposés de préférence plus haut que les points d'articulation sur les boîte-tampons. Les leviers d'accouplement sont formés avantageusement de profilés en U. Afin de garantir le remorquage d'un véhicule automobile par un anneau d'attelage associé généralement à la traverse, au moins une traverse d'appui peut être associée aux leviers d'accouplement. Si, en cas de besoin, une force de traction est exercée sur la traverse, les leviers d'accouplement ne peuvent pas pivoter vers le bas parce que la traverse d'appui disposée de préférence au-dessous du levier d'accouplement, l'empêche. L'élément d'absorption d'énergie serré entre les leviers d'accouplement n'est pas endommagé de cette manière. La transmission de l'énergie de collision aux boîte-tampons en cas de collision frontale normale peut être assurée du fait que les points d'articulation des leviers d'accouplement sont réalisés comme des zones à seuil de rupture, et destinées à la rupture.

Selon une autre variante de l'invention, la traverse est pivotante autour d'un axe horizontal s'étendant au-dessous des boîte-tampons et s'appuie via au moins un élément d'absorption d'énergie en un matériau expansé sur une boîte-tampon. De préférence, un élément d'absorption d'énergie est prévu entre chaque boîte-tampon et la traverse. Dans ce cas, la traverse se trouve devant les boîte-tampons dans la position d'attente, en position inclinée. Les éléments d'absorption d'énergie sont alors intégrés entre la traverse et les côtés avant contigus des boîte-tampons. En cas de contact entre un piéton et la traverse, la traverse est pivotée vers le haut et en direction des boîte-tampons. Sous l'effet de l'énergie/la force de collision, celle-ci est décomposée par la déviation dans le sens horizontal et vertical dans les éléments d'absorption d'énergie. L'absorption d'énergie peut ici aussi être influencée par la taille des éléments d'absorption d'énergie et ainsi la force superficielle apparue.

L'axe de pivotement de la traverse au-dessous des boîte-tampons est relié de préférence via au moins un levier à la traverse. Dans ce contexte, il peut être avantageux qu'une limitation de pivotement sous la forme d'une traverse d'appui soit associée à la traverse afin d'empêcher en cas de processus de remorquage avec effet de traction sur la traverse le pivotement du levier dans le sens du déplacement. Une troisième variante de l'invention prévoit que la traverse s'appuie via un guidage oblique sur au moins un élément d'absorption d'énergie en un matériau expansé reçu dans une boîte-tampon. De préférence, un guidage oblique est disposé entre la traverse et chaque boîte-tampon. Sous l'effet de l'énergie/la force de collision, celle-ci est ici aussi décomposée en raison des guidages obliques dans le sens horizontal et vertical dans les éléments d'absorption d'énergie. Chaque guidage oblique se compose d'au moins une tige de guidage reliée à la traverse, s'étendant en biais vers le haut et d'un logement réalisé dans une boîte-tampon pour la tige de guidage, l'élément d'absorption d'énergie étant disposé côté avant de la tige de guidage dans le logement. Dans le cadre de ce mode de réalisation, à la tige de guidage est aussi associée une sécurité à l'extraction sous la forme d'au moins une traverse d'appui, afin qu'en cas de processus de remorquage, la force de traction nécessaire puisse être exercée via la traverse sans entraver la fonction de l'élément d'absorption d'énergie.

La traverse d'appui est associée à la tige de guidage dans la zone de la boîte-tampon. Pour encore améliorer la protection des piétons, il peut être avantageux qu'un élément d'absorption d'énergie soit disposé aussi côté avant de la traverse. Cet élément d'absorption d'énergie peut être conçu de manière connue.

Bien que la traverse puisse présenter selon l'invention des sections quelconques, un type préféré prévoit que la traverse soit réalisée en forme de U en section transversale. La présente invention est expliquée en détail par la suite à l'aide d'exemples de réalisation représentés sur les dessins, dont les figures représentent : figures 1 à 3 : en vue de côté en section schématique, trois ensembles de pare- chocs pour un véhicule automobile. Sur la figure 1, un ensemble de pare-chocs pour un véhicule automobile est désigné par la référence 1. L'ensemble de pare-chocs 1 présente une traverse 2 en forme de U en section transversale, disposée essentiellement transversalement aux longerons non représentés en détail d'un châssis de véhicule automobile,. Côté avant de la traverse 2 est prévu un élément d'absorption d'énergie 3 en mousse plastique. Des tôles d'âme 4 se trouvent dans la traverse 2, sur lesquelles deux leviers d'accouplement 5 avec une section transversale en forme de U sont articulés via des axes de pivotement 6. Les leviers d'accouplement 5 disposés à distance l'un au-dessus de l'autre sont articulés d'autre part sur des boîte-tampons 7 qui sont couplées aux longerons. Les points d'articulation 6 des leviers d'accouplement 5 sur la traverse 2 sont disposés plus haut que les points d'articulation 8 sur les boîte-tampons 7. Entre les leviers d'accouplement 5 se trouve un élément d'absorption d'énergie 9 rhomboïdal en mousse plastique. En cas de contact par exemple entre un piéton et la traverse 2 à une faible vitesse du véhicule, la traverse 2 est déplacée, en raison de l'articulation via les leviers d'accouplement 5 sur les boîte-tampons 7, aussi bien dans le sens horizontal selon la flèche HR que dans le sens vertical selon la flèche VR. Ici, l'énergie de collision AE est décomposée dans l'élément d'absorption d'énergie 9 se trouvant entre les leviers d'accouplement 5 dans le sens horizontal HR et dans le sens vertical VR et ainsi minimise la grandeur du risque de blessure du piéton. L'ensemble de pare-chocs 1 est réalisé de telle sorte qu'après l'épuisement de la fonction de l'élément d'absorption d'énergie 9 en cas de collision de véhicule normale, la force appliquée AE est entièrement transmise à la boîte-tampon 7 et celle-ci peut assurer ainsi sa fonction de protection pour la carrosserie de véhicule. Cela peut être réalisé par exemple du fait que les points d'articulation 6, 8 des leviers d'accouplement 5 sont réalisés comme des points destiné à la rupture, avec seuil de rupture. Afin qu'un véhicule puisse être remorqué via un anneau d'attelage prévu généralement sur la traverse 2, une traverse d'appui 18 est prévue au-dessous du levier d'accouplement 5, sur lequel le levier d'accouplement 5 inférieur peut s'appliquer sous l'effet d'une traction sur la traverse 2. Un endommagement de l'élément d'absorption d'énergie 9 est évité par là-même. Le mode de réalisation illustré sur la figure 2 d'un ensemble de pare-chocs la prévoit également une traverse 2 en forme de U avec un élément d'absorption d'énergie 3 côté avant. Cette traverse 2 est reliée de manière articulée et pivotante via au moins un levier 10 dirigé vers le bas à un axe 11 horizontal. Dans la position d'attente représentée, la traverse 2 est inclinée légèrement en biais vers l'avant. Les branches 12 de la traverse 2 recouvrent les boîte-tampons 7. Un élément d'absorption d'énergie 9a en mousse plastique est respectivement disposé entre la traverse d'appui 13 de la traverse 2 et les côtés avant 14 des boîte-tampons 7 qui sont tournés vers la traverse 13. En cas de contact d'un piéton avec la traverse 2, la traverse 2 est pivotée autour de l'axe 11 horizontal de sorte que sous l'effet de l'énergie de collision AE, celle-ci soit décomposée par la déviation dans le sens horizontal HR et le sens vertical VR dans l'élément d'absorption d'énergie 9a. Pour ce type de construction, une traverse d'appui 19 est associée de manière appropriée à la section verticale inférieure du levier 10, sur laquelle le levier 10 parvient en appui lorsqu'une force de traction est exercée en cas de processus de remorquage sur la traverse 2.

L'ensemble de pare-chocs la est réalisé aussi de telle sorte qu'après l'épuisement de la fonction de l'élément d'absorption d'énergie 9a en cas de collision de véhicule normale, la force appliquée AE est entièrement transmise aux boîte-tampons 7 et celles-ci peuvent assurer ainsi leur fonction de protection pour la carrosserie du véhicule.

Le mode de réalisation de la figure 3 représente un ensemble de pare-chocs lb pour lequel la traverse 2 en forme de U en section transversale s'appuie via un guidage oblique 15 sur au moins un élément d'absorption d'énergie 9b en mousse plastique reçu dans une boîte-tampon 7. Un élément d'absorption d'énergie 3 côté avant est disposé ici aussi devant la traverse 2. Le guidage oblique 15 se compose d'au moins une tige de guidage 16 reliée à la traverse 2, s'étendant en biais vers le haut et d'un logement 17 pour la tige de guidage 16 et réalisé dans une boîte-tampon 7. L'élément d'absorption d'énergie 9b est disposé côté avant de la tige de guidage 16 dans le logement 17. Il faut voir que, pour ce mode de réalisation aussi, en cas de contact entre un piéton et la traverse 2, l'énergie de collision AE est aussi décomposée par la déviation dans le sens horizontal HR et le sens vertical VR dans l'élément d'absorption d'énergie 9b. L'ensemble de pare-chocs lb est aussi réalisé de telle sorte qu'après l'épuisement de la fonction d'élément d'absorption d'énergie 9b en cas de collision de véhicule normale, la force appliquée AE est entièrement transmise aux boîte-tampons 7 et celles-ci peuvent assurer ainsi leur fonction de protection pour la carrosserie de véhicule. Des traverses d'appui 20 sur la tige de guidage 16 empêchent aussi pour ce mode de réalisation que sous l'effet d'une force de traction sur la traverse 2, l'élément d'absorption d'énergie 9b puisse être endommagé.

Liste des numéros de référence :

1 Ensemble de pare-chocs la - Ensemble de pare-chocs lb - Ensemble de pare-chocs 2 Traverse 3 Elément d'absorption d'énergie 4 Tôle d'âme 5 Levier d'accouplement 6 Points d'articulation 7 Boîte-tampons 8 Points d'articulation 9 Elément d'absorption d'énergie 9a - Elément d'absorption d'énergie 9b - Elément d'absorption d'énergie 10 Levier 11 Axe de pivotement 12 Branche de 2 13 Traverse de 2 14 Côtés avant de 7 15 Guidage oblique 16 Tige de guidage 17 Logement pour 16 18 Traverse d'appui 19 Traverse d'appui 20 Traverses d'appui AE Energie de collision HR Sens horizontal VR Sens vertical

Claims

REVENDICATIONS1. Ensemble de pare-chocs pour un véhicule automobile, qui présente une traverse (2) disposée transversalement aux longerons du châssis de véhicule automobile et des boîte-tampons (7) qui sont intégrées entre la traverse (2) et les longerons, la traverse (2) pouvant être déplacée horizontalement ainsi que verticalement par rapport aux boîte-tampons (7), à partir d'une position d'attente et en direction des longerons, caractérisé en ce qu'au moins un élément d'absorption d'énergie (9) en un matériau expansé est prévu entre la traverse (2) et les boîte-tampons (7), l'élément d'absorption d'énergie (9) étant serré entre au moins deux leviers d'accouplement (5) s'étendant en biais et parallèlement l'un à l'autre, qui sont reliés de manière articulée et pivotante indirectement à la traverse (2) ainsi qu'au moins à une boîte-tampon (7).
2. Ensemble de pare-chocs selon la revendication 1, caractérisé en ce que les points d'articulation (6) des leviers d'accouplement (5) sont disposés sur la traverse (2) plus haut que les points d'articulation (8) sur la boîte-tampon (7).
3. Ensemble de pare-chocs selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les leviers d'accouplement (5) sont formés par des profilés en U.
4. Ensemble de pare-chocs selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, 20 caractérisé en ce qu'une traverse d'appui (18) est associée aux leviers d'accouplement (5).
5. Ensemble de pare-chocs selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les points d'articulation (6, 8) des leviers d'accouplement (5) 25 sont réalisés comme des zones à seuil de rupture.
6. Ensemble de pare-chocs pour un véhicule automobile, qui présente une traverse (2) disposée transversalement aux longerons du châssis de véhicule automobile et des boîte-tampons (7) qui sont intégrées entre la traverse (2) et les longerons, la traverse 30 (2) pouvant être déplacée horizontalement ainsi que verticalement par rapport aux boîte-tampons (7), à partir d'une position d'attente et en direction des longerons,15caractérisé en ce que la traverse (2) est pivotante autour d'un axe (11) horizontal s'étendant au-dessous des boîte-tampons (7) et s'appuie via au moins un élément d'absorption d'énergie (9a) en un matériau expansé sur une boîte-tampon (7).
7. Ensemble de pare-chocs selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'une limitation de pivotement sous la forme d'une traverse d'appui (19) est associée à la traverse (2).
8. Ensemble de pare-chocs pour un véhicule automobile, qui présente une traverse (2) disposée transversalement aux longerons du châssis de véhicule automobile et des boîte-tampons (7) qui sont intégrées entre la traverse (2) et les longerons, la traverse (2) pouvant être déplacée horizontalement ainsi que verticalement par rapport aux boîte-tampons (7), à partir d'une position d'attente et en direction des longerons, caractérisé en ce que la traverse (2) s'appuie via un guidage oblique (15) sur au moins un élément d'absorption d'énergie (9b) en un matériau expansé reçu dans une boîte-tampon (7).
9. Ensemble de pare-chocs selon la revendication 8, caractérisé en ce que le guidage oblique (15) se compose d'au moins une tige de guidage (16) reliée à la traverse (2), s'étendant en biais vers le haut et d'un logement (17) pour la tige de guidage (16) réalisé dans une boîte-tampon (7), l'élément d'absorption d'énergie (9b) étant disposé côté avant de la tige de guidage (16) dans le logement (17).
10. Ensemble de pare-chocs selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'à la tige de guidage (16) est associée une sécurité à l'extraction sous la forme d'au moins une traverse d'appui (20).
11. Ensemble de pare-chocs selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'un élément d'absorption d'énergie (3) est disposé côté avant de la traverse (2).
12. Ensemble de pare-chocs selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la traverse (2) est réalisée en forme de U en section transversale.