IMPACTEUR DE CHOC DYNAMIQUE POUR VEHICULE AUTOMOBILE [0001] La présente invention concerne un impacteur de choc destiné à être fixé au groupe motopropulseur d'un véhicule automobile. Un "impacteur de choc" ou plus simplement "impacteur" désigne dans l'industrie automobile un élément de sécurité qui a pour fonction d'éviter, qu'en cas de choc dynamique du véhicule, le moteur ne pénètre dans l'habitacle et blesse le conducteur et les passagers. [0002] Les véhicules automobiles subissent des tests destinés à s'assurer qu'en cas de choc avec un obstacle, un autre véhicule par exemple, l'habitacle ne soit pas endommagé (tests appelés "crash tests"). Les tests concernent principalement des chocs selon l'axe longitudinal du véhicule (par exemple un choc frontal ou à l'arrière) et des chocs latéraux. Certaines parties du véhicule sont plus sensibles que d'autres; c'est notamment le cas du compartiment moteur, qu'il soit situé à l'avant ou à l'arrière du véhicule. [0003] Le compartiment moteur comporte une structure métallique rigide, appelé berceau, situé sous la caisse du véhicule et qui supporte certains éléments, tels que par exemple le triangle de direction. Le berceau se déforme en cas de choc et vient appuyer sur le groupe motopropulseur. [0004] On peut distinguer deux phases au cours d'un choc frontal: tout d'abord, le moteur avance dans le sens de la marche avant du véhicule, puis le moteur recule. Cette deuxième phase est particulièrement dangereuse puisque, pendant cette phase, le moteur se déplace en direction de l'habitacle (pour un moteur placé à l'avant du véhicule). Il est donc nécessaire de s'assurer que le moteur ne pénètre pas, même partialement, dans l'habitacle. A cette fin, les groupes motopropulseurs sont équipés d'une pièce, appelée impacteur, qui permet de contrôler le déplacement du moteur en cas de choc. [0005] La figure 1 montre un impacteur classique, selon l'art antérieur. The present invention relates to a shock impactor intended to be attached to the powertrain of a motor vehicle. A "shock impactor" or simply "impactor" designates in the automotive industry a safety element whose function is to prevent, that in case of dynamic shock of the vehicle, the engine does not enter the passenger compartment and injures the driver and the passengers. The motor vehicles undergo tests to ensure that in case of shock with an obstacle, another vehicle for example, the cabin is not damaged (tests called "crash tests"). The tests mainly concern shocks along the longitudinal axis of the vehicle (for example a frontal impact or at the rear) and lateral shocks. Some parts of the vehicle are more sensitive than others; this is particularly the case of the engine compartment, whether it is located at the front or rear of the vehicle. The engine compartment comprises a rigid metal structure, called cradle, located under the vehicle body and supports certain elements, such as for example the steering triangle. The cradle deforms in case of shock and comes to press the powertrain. We can distinguish two phases during a frontal impact: first, the motor advances in the direction of the forward of the vehicle, then the motor back. This second phase is particularly dangerous since, during this phase, the engine moves towards the cockpit (for a motor placed at the front of the vehicle). It is therefore necessary to ensure that the engine does not penetrate, even partially, into the passenger compartment. To this end, the powertrains are equipped with a part, called impactor, which controls the displacement of the engine in case of impact. [0005] FIG. 1 shows a conventional impactor according to the prior art.
Sur cette figure, le berceau 10 du véhicule est situé devant le groupe motopropulseur 11. Le sens de déplacement du véhicule vers l'avant est indiqué par la flèche 12. La sortie de la transmission du différentiel est indiquée par 13. Le moteur 11 est équipé d'un impacteur 14 situé en face et à courte distance d'une surface d'accrochage 15 du berceau, cette surface d'accrochage étant comprise dans une zone d'impact 16. L'impacteur est fixé sur le carter du moteur. En cas de choc, la surface frontale 17 de l'impacteur 14 vient en butée contre la surface d'accrochage 15 du berceau. Les formes de la surface frontale 17 de l'impacteur et de la surface d'accrochage 15 du berceau sont conçues de sorte que, pendant et après l'impact, le moteur reste "accroché" au berceau (en d'autres termes, de sorte que la surface frontale 17 de l'impacteur et la surface d'accrochage 15 du berceau restent en contact), empêchant ainsi un mouvement de recul et un mouvement ascendant du moteur. La surface frontale 17 de l'impacteur et la surface d'accrochage 15 sont conçues à cet effet; la surface frontale 17 peut être par exemple plate ou en biseau ou encore en forme de la lettre U couché. [0006] A titre d'exemples, le brevet EP 2188157 B1 et la demande de brevet DE 19915279 Al concernent des impacteurs statiques de différentes formes. Les documents JP 2007331542 (A) et JP2038135 concernent des dispositifs dynamiques mais qui présentent l'inconvénient d'être constitués d'une structure compliquée. [0007] Les impacteurs de l'art antérieur, comme celui illustré sur la figure 1, sont généralement statiques et l'impacteur n'est efficace que lorsque la surface frontale de l'impacteur est en contact avec la surface d'impact du berceau. Cependant, en cas de déformation imprévue du berceau et/ou en cas de déplacement imprévu du moteur, il peut arriver que la surface frontale de l'impacteur soit déviée et ne "s'accroche" pas à la surface d'impact du berceau. De plus, il se produit un certain temps (un temps mort correspondant au temps mis par les deux surfaces pour se rejoindre) qui diminue l'efficacité de l'impacteur. [0008] En outre, l'un des inconvénients des impacteurs statiques connus dans l'état de la technique est qu'ils nécessitent un volume d'implantation donné, qui n'est pas toujours disponible dans l'espace sous- capot moteur d'un véhicule, les contraintes d'implantations étant par ailleurs nombreuses. [0009] La présente invention propose un impacteur dynamique qui présente des performances améliorées comparées à celles des impacteurs de l'art antérieur, tout en restant de constitution simple. Notamment, ledit temps mort est pratiquement supprimé et la structure de l'impacteur est relativement simple ce qui assure une bonne fiabilité du système. [00010] De façon plus précise, l'invention concerne un impacteur de choc destiné à être fixé au groupe motopropulseur d'un véhicule automobile.In this figure, the cradle 10 of the vehicle is located in front of the power train 11. The direction of movement of the vehicle towards the front is indicated by the arrow 12. The output of the differential transmission is indicated by 13. The engine 11 is equipped with an impactor 14 located opposite and at a short distance from a hooking surface 15 of the cradle, this gripping surface being included in an impact zone 16. The impactor is fixed on the engine casing. In case of impact, the front surface 17 of the impactor 14 abuts against the hooking surface 15 of the cradle. The shapes of the frontal surface 17 of the impactor and the hooking surface 15 of the cradle are designed so that, during and after the impact, the motor remains "hooked" to the cradle (in other words, so that the front surface 17 of the impactor and the hooking surface 15 of the cradle remain in contact), thus preventing recoil movement and upward movement of the motor. The front surface 17 of the impactor and the attachment surface 15 are designed for this purpose; the front surface 17 may be for example flat or bevel or in the form of the letter U lying down. By way of example, the patent EP 2188157 B1 and the patent application DE 19915279 A1 relate to static impactors of different shapes. JP 2007331542 (A) and JP2038135 relate to dynamic devices but have the disadvantage of being made of a complicated structure. The impactors of the prior art, like that illustrated in Figure 1, are generally static and the impactor is effective only when the frontal surface of the impactor is in contact with the impact surface of the cradle . However, in case of unforeseen deformation of the cradle and / or unexpected motor movement, it may happen that the front surface of the impactor is deflected and does not "catch" the impact surface of the cradle. In addition, there is a certain time (a dead time corresponding to the time taken by the two surfaces to meet) which decreases the effectiveness of the impactor. In addition, one of the drawbacks of the static impactors known in the state of the art is that they require a given implantation volume, which is not always available in the space under the engine bonnet. a vehicle, the constraints of implantation being otherwise numerous. The present invention provides a dynamic impactor which has improved performance compared to that of the impactors of the prior art, while remaining simple constitution. In particular, said dead time is virtually eliminated and the structure of the impactor is relatively simple which ensures good reliability of the system. More specifically, the invention relates to a shock impactor for attachment to the powertrain of a motor vehicle.
10 Selon l'invention, l'impacteur comporte: - un corps principal destiné à être fixé au groupe motopropulseur; - une pièce mobile par rapport au corps principal, la pièce mobile comportant un nez d'impact qui, lors d'un choc du véhicule, est destiné à venir en appui sur un élément rigide du véhicule, ledit élément pouvant être une partie du 15 berceau du véhicule ou encore le train arrière; et - un système d'extension comportant des moyens de déplacement de la pièce mobile, lors d'un choc du véhicule, d'une position de repos à une position d'impact pour laquelle le nez d'impact est en appui sur ledit élément rigide et des moyens de blocage de ladite pièce mobile dans ladite position 20 d'impact. [00011] Selon un mode de réalisation de l'invention: - ledit corps principal comporte un système de glissières sur lequel peut se déplacer ladite pièce mobile; - lesdits moyens de déplacement de la pièce mobile peuvent comporter un 25 actionneur muni par exemple d'un système électrique ou pneumatique, ledit système pouvant être mis en marche par un signal de commande émis par exemple par un détecteur de choc. - lesdits moyens de blocage de la pièce mobile comportent au moins une butée solidaire de la pièce mobile, ladite butée venant en appui contre le 30 corps principal lorsque ladite pièce mobile est dans ladite position d'impact. - la pièce mobile peut comporter un logement pour ladite butée laquelle est mobile dans ledit logement entre une position rétractée et une position déployée pour laquelle ladite butée est maintenue dans ledit logement tout en étant en appui contre une surface dudit corps principal, ledit logement pouvant comporter un épaulement sur lequel ladite butée vient en appui lorsqu'elle est en position déployée, et, en position rétractée, l'extrémité inférieure de ladite butée est en appui contre une surface du corps principal et glisse sur cette surface lorsque la pièce mobile se déplace de ladite position de repos à ladite position d'impact. [00012] De façon avantageuse, un ressort est logé dans ledit logement, le ressort poussant la butée en position déployée lorsque ladite pièce mobile 10 est en position d'impact. [00013] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés et sur lesquels : 15 - la figure 1 montre un exemple d'impacteur selon l'art antérieur; - la figure 2 est une vue schématique en trois dimensions d'un mode de réalisation de l'invention; - les figures 3 et 4 représentent en coupe, respectivement longitudinalement et transversalement, le mode de réalisation de la figure 2; 20 - la figure 5 montre en détails un mode de réalisation permettant de maintenir la pièce mobile de l'impacteur en position d'impact; et - les figures 6 et 7 représentent schématiquement respectivement un premier et un deuxième mode de réalisation d'un actionneur pour déplacer rapidement la pièce mobile de l'impacteur.According to the invention, the impactor comprises: a main body intended to be fixed to the power unit; - A movable part relative to the main body, the movable part having an impact nose which, during an impact of the vehicle, is intended to bear against a rigid element of the vehicle, said element may be a part of the 15 cradle of the vehicle or the rear train; and an extension system comprising means for moving the moving part, during a shock of the vehicle, from a rest position to an impact position for which the impact nose bears on said element rigid and locking means of said movable part in said impact position. According to one embodiment of the invention: - said main body comprises a slide system on which can move said moving part; said means for moving the moving part may comprise an actuator provided for example with an electrical or pneumatic system, said system being able to be started by a control signal emitted for example by a shock detector. said means for blocking the moving part comprise at least one abutment integral with the movable part, said abutment bearing against the main body when said movable part is in said impact position. the movable part may comprise a housing for said stop which is movable in said housing between a retracted position and an extended position for which said stop is held in said housing while bearing against a surface of said main body, said housing possibly comprising a shoulder on which said abutment bears when it is in the extended position, and in the retracted position, the lower end of said abutment bears against a surface of the main body and slides on this surface when the moving part moves from said rest position to said impact position. Advantageously, a spring is housed in said housing, the spring pushing the stop in the deployed position when said movable member 10 is in the impact position. Other features and advantages of the invention will become apparent from the following description of an embodiment of the invention, given by way of non-limiting example, with reference to the accompanying drawings and in which: FIG. 1 shows an example of an impactor according to the prior art; FIG. 2 is a diagrammatic three-dimensional view of an embodiment of the invention; - Figures 3 and 4 show in section, respectively longitudinally and transversely, the embodiment of Figure 2; FIG. 5 shows in detail an embodiment for keeping the moving part of the impactor in the impact position; and FIGS. 6 and 7 schematically represent respectively a first and a second embodiment of an actuator for rapidly moving the moving part of the impactor.
25 Sur la figure 2, qui représente schématiquement un mode de réalisation de l'invention, l'impacteur 20 comporte un corps principal 22 destiné à être fixé à une partie rigide 24 du groupe motopropulseur, par exemple au carter cylindres. Le groupe motopropulseur peut être un moteur thermique ou un moteur électrique, placé à l'avant ou à l'arrière du véhicule.In FIG. 2, which shows schematically an embodiment of the invention, the impactor 20 comprises a main body 22 intended to be fixed to a rigid part 24 of the power unit, for example to the cylinder block. The power train can be a heat engine or an electric motor, placed at the front or rear of the vehicle.
30 L'impacteur 20 comporte également une pièce 26, mobile par rapport au corps principal 22. Cette pièce mobile se termine par un nez d'impact 28 destiné à venir en contact, lors d'un choc du véhicule, avec un élément rigide 30 du véhicule, élément qui peut être par exemple une structure tubulaire ou le berceau du compartiment moteur pour un moteur placé à l'avant du 5 véhicule ou le train arrière pour un moteur situé à l'arrière du véhicule. L'élément rigide 30 est muni d'une surface d'accrochage 32 dotée d'un relief 34 en forme de la lettre U renversée et dont la fonction est d'assurer un bon accrochage du nez d'impact 28 avec la surface 32, notamment en empêchant un décrochage du nez 28 par un mouvement ascendant ou 10 latéral du nez par rapport à la surface d'accrochage 30. [00014] L'impacteur 20 peut prendre une position de repos pour laquelle le nez d'impact 28 est éloigné (au maximum de quelques centimètres) de la surface d'accrochage 32 et une position d'impact (représentée sur la figure 2) pour laquelle la pièce mobile 26 s'est déplacée en direction de l'élément de 15 carrosserie 30, le nez 28 venant en contact avec la surface d'accrochage 32. A cette fin, l'impacteur comporte un système d'extension 36 qui comporte des moyens de déplacement 38 de la pièce mobile 26 vers la surface d'accrochage 32 et des moyens de blocage 40 de la pièce mobile 26 en position d'impact. 20 [00015] Les moyens de déplacement 38 de la pièce mobile comportent (figures 3 et 4) un système de glissières 42 constitué par des rails 44 rectilignes sur le corps principal 22 sur lesquels peuvent glisser la pièce mobile 26. Les moyens de déplacement de la pièce mobile comportent également un actionneur 46 pour le déplacement rapide de la pièce mobile 25 26 vers la surface d'accrochage 32. [00016] L'actionneur 46 peut prendre différentes formes, dont deux modes de réalisation sont représentés sur les figures 6 et 7. De façon générale, comme illustré sur la figure 5, l'actionneur 46 est constitué d'une enceinte 48 fixée au corps principal 22 et comportant un élément mobile 50 30 dont l'extrémité 52 est solidaire de la pièce mobile 26. Le déplacement de l'élément mobile 50 peut être commandé par un signal émis par un détecteur de choc, comme par exemple pour le déclenchement des coussins de sécurité à air ("airbags") ou des pré-tendeurs des ceintures de sécurité. [00017] La figure 5 montre en détails un mode de réalisation des moyens de blocage de la pièce mobile 26 en position d'impact. Ces moyens sont constitués principalement d'au moins une butée 54 pouvant prendre une position déployée (représentée sur la figure 5) et une position rétractée (non représentée). La butée peut se déplacer dans un logement 56 percé dans la pièce mobile 26. Le logement 56, qui comporte un épaulement 58, est fermé à son extrémité supérieure par une pièce fixe 60. La butée 54 est poussée par un ressort 62 contre l'épaulement 58 en position déployée. Lorsque la pièce mobile 26 est en position de repos, donc avant un choc au véhicule, la butée est en position rétractée dans le logement 56, l'extrémité 64 de la butée 54 (qui est en forme de coin) étant en appui contre une surface de glissement 66 du corps principal. Au cours d'un choc, la pièce mobile 26 se déplace en direction de la surface d'accrochage jusqu'à ce que le nez 28 soit en contact avec cette surface d'accrochage. L'extrémité 64 de la butée 54 glisse sur la surface de glissement 66 jusqu'au moment où l'extrémité 64 dépasse cette surface, la butée 54 'tombant" alors jusqu'à être maintenue par l'épaulement 58 pour prendre sa position déployée. L'extrémité 64 de la butée est alors en contact contre une surface d'appui 68 du corps principal, bloquant la pièce mobile 26 en l'empêchant de revenir en arrière. [00018] Les moyens de blocage peuvent comporter plusieurs butées, par exemple deux butées 70 et 72 disposées symétriquement par rapport au système à glissières 42, comme illustré sur la figure 4. [00019] La figure 6 représente schématiquement un premier mode de réalisation de l'actionneur 46 qui permet de déplacer rapidement la pièce mobile 26 de l'impacteur. Ce mode de réalisation est pneumatique. L'élément mobile 50, situé à l'intérieur de l'enceinte 48, est constitué principalement par un vérin 74 dont l'une des deux extrémités est solidaire d'un piston 76, l'autre extrémité 52 étant fixée à la pièce mobile 26. Le piston 76 peut se déplacer à l'intérieur de l'enceinte 48 sous l'effet de la poussée d'un gaz sous pression emprisonné dans un réservoir 78. A l'ouverture du réservoir 78, ouverture commandée par un dispositif approprié 80, le gaz sous pression se répand dans une chambre 82 de l'enceinte 48 en poussant le piston 76 dans le sens de la flèche 84. Le dispositif de commande 80 peut comprendre un détecteur de choc, par exemple le système de commande des coussins de sécurité à air ("airbags") ou le dispositif de commande de pré-tension des ceintures de sécurité. [00020] La figure 7 représente schématiquement un deuxième mode de réalisation de l'actionneur 46. Ce mode de réalisation comporte une vis sans fin 86 dont une extrémité 52 est fixée à la pièce mobile 26 de l'impacteur, l'autre extrémité étant solidaire du rotor 88 d'un moteur électrique 90. La mise en marche de ce moteur est commandée par un dispositif détecteur de choc 92 qui peut, comme précédemment et par exemple, être le système de commande des coussins de sécurité à air ou le dispositif de pré-tension des ceintures de sécurité du véhicule. 20 The impactor 20 also comprises a part 26, movable relative to the main body 22. This moving part ends with an impact nose 28 intended to come into contact, during a shock of the vehicle, with a rigid element 30 of the vehicle, which element may be for example a tubular structure or the cradle of the engine compartment for a motor placed at the front of the vehicle or the rear axle for an engine located at the rear of the vehicle. The rigid element 30 is provided with an attachment surface 32 having a relief 34 in the shape of the inverted letter U and whose function is to ensure a good attachment of the impact nose 28 with the surface 32, in particular by preventing a stall of the nose 28 by an upward or lateral movement of the nose relative to the attachment surface 30. The impactor 20 can take a rest position for which the impact nose 28 is remote (at most a few centimeters) of the hooking surface 32 and an impact position (shown in FIG. 2) for which the moving part 26 has moved towards the body member 30, the nose 28 for coming into contact with the hooking surface 32. For this purpose, the impactor comprises an extension system 36 which comprises moving means 38 of the moving part 26 towards the hooking surface 32 and locking means 40 of the moving part 26 in the impact position. The moving means 38 of the moving part comprise (FIGS. 3 and 4) a slide system 42 consisting of straight rails 44 on the main body 22 on which the moving part 26 can slide. the moving part also comprises an actuator 46 for the rapid movement of the moving part 26 towards the hooking surface 32. The actuator 46 may take various forms, two embodiments of which are shown in FIGS. 7. Generally speaking, as illustrated in FIG. 5, the actuator 46 consists of an enclosure 48 fixed to the main body 22 and comprising a movable element 50 whose end 52 is integral with the moving part 26. movement of the movable element 50 can be controlled by a signal emitted by a shock sensor, such as for triggering the air-bags or the belt pretensioners. security. Figure 5 shows in detail an embodiment of the locking means of the movable part 26 in the impact position. These means consist mainly of at least one stop 54 which can take an extended position (shown in FIG. 5) and a retracted position (not shown). The stop can move in a housing 56 pierced in the moving part 26. The housing 56, which has a shoulder 58, is closed at its upper end by a fixed part 60. The stop 54 is pushed by a spring 62 against the shoulder 58 in the deployed position. When the moving part 26 is in the rest position, therefore before an impact to the vehicle, the stop is in the retracted position in the housing 56, the end 64 of the abutment 54 (which is wedge-shaped) bearing against a sliding surface 66 of the main body. During a shock, the moving part 26 moves towards the attachment surface until the nose 28 is in contact with the attachment surface. The end 64 of the abutment 54 slides on the sliding surface 66 until the end 64 exceeds this surface, the abutment 54 'then falling "until it is held by the shoulder 58 to assume its deployed position The end 64 of the abutment is then in contact against a bearing surface 68 of the main body, blocking the moving part 26 by preventing it from going backwards. [1818] The locking means may comprise several stops, for example two stops 70 and 72 are arranged symmetrically with respect to the slide system 42, as illustrated in FIG. 4. FIG. 6 schematically represents a first embodiment of the actuator 46 which enables the moving part 26 to be moved rapidly. This embodiment is pneumatic.The movable element 50, located inside the enclosure 48, consists mainly of a jack 74, one of whose two ends is integral with a piston. 76, the other end 52 being fixed to the moving part 26. The piston 76 can move inside the enclosure 48 under the effect of the thrust of a pressurized gas trapped in a tank 78. A the opening of the tank 78, opening controlled by a suitable device 80, the pressurized gas spreads in a chamber 82 of the enclosure 48 by pushing the piston 76 in the direction of the arrow 84. The control device 80 may comprise an impact sensor, for example the control system of the air-bags ("airbags") or the pre-tensioning device for the safety belts. FIG. 7 schematically represents a second embodiment of the actuator 46. This embodiment comprises a worm screw 86, one end of which is fixed to the moving part 26 of the impactor, the other end being integral with the rotor 88 of an electric motor 90. The starting of this motor is controlled by a shock sensor device 92 which can, as previously and for example, be the control system of the air safety cushions or the device pre-tensioning vehicle seat belts. 20