WO1997041308A1 - Dispositif attenuateur de choc dispose en bordure d'une voie de circulation pour vehicule automobile - Google Patents

Dispositif attenuateur de choc dispose en bordure d'une voie de circulation pour vehicule automobile Download PDF

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WO1997041308A1
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attenuating device
shock attenuating
modules
cylindrical
shock
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Inventor
Bruno Thomas
Didier Pawlaczyk
Jean-Pierre Legros
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Renault
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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01F—ADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • E01F15/00—Safety arrangements for slowing, redirecting or stopping errant vehicles, e.g. guard posts or bollards; Arrangements for reducing damage to roadside structures due to vehicular impact
    • E01F15/14—Safety arrangements for slowing, redirecting or stopping errant vehicles, e.g. guard posts or bollards; Arrangements for reducing damage to roadside structures due to vehicular impact specially adapted for local protection, e.g. for bridge piers, for traffic islands
    • E01F15/145—Means for vehicle stopping using impact energy absorbers

Definitions

  • the invention relates to a shock attenuating device arranged on the edge of a lane for motor vehicles, and more particularly on the edge of automobile racing circuits.
  • protective devices are distributed over a route intended, for example, for motor vehicle competitions, in order to stop said vehicles when they come off the road and thus protect spectators and all other persons located at outside the course.
  • Protective devices also aim to limit the material damage caused to vehicles and to reduce the intensity of the impact on drivers.
  • Such absorbent devices are generally produced by a stack of tires, and correspond to precise characteristics of maximum height and width limit. In order to create a certain cohesion between the tires, these are grouped in a pile held together by links. The tires are sometimes wrapped in a colored, heat-shrinkable plastic film, which increases the cohesion between the tires.
  • the tire stacks are generally connected by means of wire.
  • the implementation which requires tools, is long and tedious and increases the risk of forgetting objects on the track, such as the tools necessary for said implementation.
  • the plastic films that surround the tire stacks are fragile and deteriorate quickly, which requires regular and costly maintenance. Tire stacks must be replaced every three years. When a motor vehicle leaves the road during a competition, if tire stacks are destroyed, their replacement requires significant action time.
  • the invention relates to a shock attenuating device consisting of identical module which can be assembled to each other without tools.
  • the invention also relates to a shock attenuating device which requires only spaced and economical maintenance.
  • the invention also relates to a shock attenuating device which can be repaired very quickly.
  • the energy-absorbing elements are produced in the form of cylindrical modules which comprise fixing groups radially arranged and arranged, each on height levels adapted to an assembly, between them, of cylindrical modules identical.
  • the cylindrical modules have five fixing groups.
  • the fixing groups are angularly spaced by 60 °.
  • the fixing groups are formed by at least two fasteners aligned in a direction substantially parallel to the axis of the cylindrical module and spaced by a constant interval X.
  • each fastener comprises an orifice produced in a direction substantially parallel to the alignment of said fasteners forming a fixing group.
  • each orifice is of conical shape.
  • the cylindrical modules receive a content which modifies their capacity for absorbing kinetic energy during a collision against said device.
  • the cylindrical modules are produced by rotational molding.
  • the cylindrical modules include a cover.
  • the cover and the bottom of the cylindrical modules are of complementary shape.
  • FIG. 1 shows an elevational view of a shock absorption device according to the state of the art.
  • FIG. 2 shows a top view of a shock absorption device according to the state of the art.
  • FIG. 3 shows a perspective view of a stack of tires as used in a shock absorption device according to the prior art.
  • - Figure 4 shows a perspective view of a module constituting a shock attenuation device according to the invention.
  • - Figure 5 shows a top view of the assembly of cylindrical modules according to the invention.
  • FIG. 6 shows an elevational view of the connection between cylindrical modules according to the invention constituting an assembly.
  • FIG. 7 shows an elevational view of a detail of two superimposed cylindrical modules according to the invention.
  • FIG. 8 shows an elevational view of a partial section of the connecting means of a module according to the invention.
  • the safety rails 1 are generally preceded by a shock attenuating device 2 constituted by stacks of tires 10 which are connected together by links 1 1, for example wire, keeping said stacks of tires in position against each other in order to create a compact and homogeneous barrier 2.
  • the tire stacks 10 in contact with the safety rail 1 can be linked to the latter.
  • a stack of tires 10, as shown in FIG. 3, comprises a number of tires 12 generally of the same diameter and secured to each other by means of links 13, such as wire.
  • the tires 12 are wrapped in a thermoformable plastic film 14, generally colored, in order to create a signaling of the obstacle and to achieve better cohesion of the tires.
  • These stacks of tires 10 are prepared in advance and assembled together at the place to be protected.
  • the tire stacks 10 can advantageously be replaced by cylindrical modules 20 receiving a content 30 which can correspond to desired mechanical characteristics.
  • the content 30 may be tires, as shown by way of example in FIG. 4, or any other material which can create sufficient absorption of kinetic energy.
  • the cylindrical module 20 has a closing cover 21, putting thus the content 30 protected from external aggressions and making it possible to increase the holding of said module 20.
  • the cylindrical module 20 as shown in Figures 4 and 5, comprises connecting means 40 made in the form of five groups 42 of fasteners angularly spaced by 60 °.
  • the fasteners 41 are grouped in pairs, in our example embodiment. Each fastener 41 forming part of a group 40 is aligned in a direction parallel to the axis of the cylindrical module 20 and spaced at a constant interval X.
  • Each group 40 of fasteners 41 is located at a particular height which can allow cooperation with fasteners 41 carried by an identical neighboring cylindrical module 20.
  • the five groups 40 of fasteners 41 of a cylindrical module 20 are distributed according to three levels of different height:
  • the fasteners 41 are distributed so that a set of identical cylindrical modules 20 can be assembled and form a shock attenuating device made up of two rows of module 20.
  • a clearance Y is provided, between the clips 41, in order to facilitate the assembly of the modules 20.
  • Each fastener 41 has an orifice 43 which can receive a connection means 44 as shown in FIG. 6.
  • the connection means 44 may be a pin.
  • the covers 21 of the cylindrical modules 20 as well as their bottom 22 can be shaped so as to be able to cooperate during the superposition of two cylindrical modules 20 and to be linked in their relative lateral displacement.
  • the cylindrical module 20 can advantageously be made of high density polyethylene by rotational molding, allowing a constant thickness to be obtained. This material allows good resistance over time and mechanical characteristics adapted to the function. In this case, the replacement period for the modules 20 is estimated at ten years. As shown in FIG. 8, the orifices 43 of the fasteners 41 are conical in shape in order to create draft for the release of the latter during manufacture. The small bases of cones facing each other. The thickness of a module 20 is determined according to the desire to involve the structure of said module 20 in the rigidity of the shock attenuating device 2.
  • modules 20 can be satisfied with a thickness allowing them sufficient hold, empty of their content, for their storage and transport.
  • said modules 20 must have a sufficient thickness in order to correspond to the required criteria of resistance and deformation.
  • the additional load created by the superimposed modules 50 will be mainly supported by the content of said modules 20 located below.
  • the cover 21 being, for example, in contact with the content 30, tires in our example.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)

Abstract

Dispositif atténuateur de choc constitué par un ensemble d'éléments absorbeurs de l'énergie cinétique d'une collision contre ledit dispositif, caractérisé par le fait que les éléments absorbeurs d'énergie sont réalisés sous la forne de modules cylindriques (20) qui comportent des groupes de fixation (42) radialement disposés et agencés chacun sur des niveaux de hauteur adaptés à un assemblage, entre eux, de modules cylindriques (20) identiques.

Description

DISPOSITIF ATTENUATEUR DE CHOC DISPOSE EN BORDURE D'UNE VOIE DE CIRCULATION POUR VEHICULE AUTOMOBILE
L'invention concerne un dispositif atténuateur de choc disposé en bordure d'une voie de circulation pour véhicules automobiles, et plus particulièrement en bordure des circuits de compétition automobile.
Par mesure de sécurité, des dispositifs de protection sont répartis sur un parcours destiné, par exemple, à des compétitions de véhicules automobiles, afin d'arrêter lesdits véhicules lors de leur sortie de route et de protéger ainsi les spectateurs et toutes autres personnes situées à l'extérieur du parcours. Les dispositifs de protection ont aussi pour objectif de limiter les dégâts matériels causés aux véhicules et d'atténuer l'intensité de l'impact sur les conducteurs.
Afin d'arrêter les véhicules il est généralement utilisé des rails et des murs en béton. Ces obstacles étant rigides, il est nécessaire de faire précéder ces derniers par un dispositif absorbant une partie de l'intensité du choc dans les zones où l'angle d'impact probable du véhicule contre lesdits obstacles rigides est supérieur à 30°.
De tels dispositifs absorbants sont généralement réalisés par un empilement de pneus, et correspondent à des caractéristiques précises de hauteur maximale et de largeur limite. Afin de créer une certaine cohésion entre les pneus, ceux-ci sont regroupés en pile maintenue entre elles par des liens. Les pneus sont parfois enveloppés dans un film plastique coloré, thermo-rétractable, qui augmente la cohésion entre les pneus. La liaison des piles de pneus est généralement réalisée par l 'intermédiaire de fils de fer. La mise en oeuvre, qui nécessite de l'outillage, est longue et fastidieuse et augmente le risque d'oubli d'objets sur la piste, tels que les outils nécessaires à ladite mise en oeuvre. Les films plastiques qui enveloppent les piles de pneus, sont fragiles et se détériorent rapidement, ce qui demande un entretien régulier et coûteux. Un remplacement des piles de pneus tous les trois ans est généralement nécessaire. Lors d'une sortie de route d'un véhicule automobile pendant une compétition, si des piles de pneus sont détruites, leur remplacement demande un temps d'action important.
Afin de remédier à ces inconvénients, l' invention a pour objet un dispositif atténuateur de choc constitué de module identique assemblable les uns aux autres sans outils.
L'invention a également pour objet un dispositif atténuateur de choc qui ne nécessite qu'un entretien espacé et économique.
L'invention a également pour objet un dispositif atténuateur de choc pouvant être réparé très rapidement.
Selon une caractéristique de l'invention, les éléments absorbeur d'énergie sont réalisés sous la forme de modules cylindres qui comportent des groupes de fixation radialement disposés et agencés, chacun sur des niveaux de hauteur adaptés à un assemblage, entre eux, de modules cylindriques identiques.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les modules cylindriques comportent cinq groupes de fixation. Selon une autre caractéristique de l'invention, les groupes de fixation sont angulairement espacés de 60° .
Selon une autre caractéristique de l 'invention, les groupes de fixation sont formés par au moins deux attaches alignées suivant une direction sensiblement parallèle à l'axe du module cylindrique et espacées par un intervalle constant X. O 97/41308 PC17FR97/00742
Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque attache comporte un orifice réalisé suivant une direction sensiblement parallèle à l'alignement desdites attaches formant un groupe de fixation.
Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque orifice est de forme conique.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les modules cylindriques reçoivent un contenu qui modifie leur capacité d'absorption de l'énergie cinétique lors d'une collision contre ledit dispositif.
Selon une autre caractéristique de l' invention, les modules cylindriques sont réalisés par roto-moulage.
Selon une autre caractéristique de l' invention les modules cylindriques comportent un couvercle.
Selon une autre caractéristique de l' invention le couvercle et le fond des modules cylindriques sont de forme complémentaire. D'autres caractéristiques et avantages de l ' invention apparaîtront à la lecture de la description d'exemples de réalisation d'un dispositif atténuateur de choc en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 représente une vue en élévation d'un dispositif d'absorption des chocs suivant l 'état de la technique. - la figure 2 représente une vue de dessus d'un dispositif d'absorption des chocs suivant l'état de la technique.
- la figure 3 représente une vue perspective d'une pile de pneus telle qu'utilisée dans un dispositif d'absorption des chocs suivant l'état de la technique. - la figure 4 représente une vue perspective d'un module constitutif d'un dispositif d'atténuation de choc selon l ' invention. - la figure 5 représente une vue de dessus de l'assemblage des modules cylindriques selon l' invention.
- la figure 6 représente une vue en élévation de la liaison entre des modules cylindriques selon l'invention constituant un ensemble. - la figure 7 représente une vue en élévation d'un détail de deux modules cylindriques superposés selon l'invention.
- la figure 8 représente une vue en élévation d'une coupe partielle des moyens de liaison d'un module selon l'invention.
Tel que représenté aux figures 1 et 2, les rails de sécurité 1 sont généralement précédés d'un dispositif atténuateur de choc 2 constitués par des piles de pneus 10 qui sont reliées entre elles par des liens 1 1 , par exemple du fil de fer, maintenant en position lesdites piles de pneus les unes contre les autres afin de créer une barrière 2 compacte et homogène. Les piles de pneus 10 en contact avec le rail de sécurité 1, peuvent être liées à ce dernier.
Une pile de pneus 10, telle que représentée à la figure 3, comporte un certain nombre de pneus 12 généralement de même diamètre et solidaire les uns des autres par des iiens 13, tels que du fil de fer. Les pneus 12 sont enveloppés dans un film plastique 14 thermoformable, généralement de couleur, afin de créer une signalisation de l 'obstacle et de réaliser une meilleure cohésion des pneus. Ces piles de pneus 10 sont préparées à l'avance et assemblées entre elles sur le lieu à protéger.
Les piles de pneus 10 peuvent être avantageusement remplacées par des modules cylindriques 20 recevant un contenu 30 qui puisse correspondre à des caractéristiques mécaniques souhaitées. Le contenu 30 peut-être des pneus, tel que représenté à titre d'exemple à la figure 4, ou tout autre matériau pouvant créer une absorption d'énergie cinétique suffisante. Le module cylindrique 20 comporte un couvercle 21 de fermeture, mettant ainsi le contenu 30 à l'abri des agressions extérieures et permettant d'augmenter la tenue dudit module 20.
Le module cylindrique 20, tel que représenté aux figures 4 et 5, comporte des moyens de liaison 40 réalisés sous la forme de cinq groupes 42 d'attaches angulairement espacées de 60°. Les attaches 41 sont regroupées par paires, dans notre exemple de réalisation. Chaque attache 41 faisant partie d'un groupe 40 est alignée suivant une direction parallèle à l'axe du module cylindrique 20 et espacée selon un intervalle X constant. Chaque groupe 40 d'attaches 41 est localisé à une hauteur particulière qui puisse permettre une coopération avec des attaches 41 portées par un module cylindrique 20 voisin identique. A titre d'exemple les cinq groupes 40 d'attaches 41 d'un module cylindrique 20 sont répartis suivant trois niveaux de hauteur différente :
- le niveau supérieur S - le niveau intermédiaire I
- le niveau inférieure F
Tel que représenté à la figure 5, les attaches 41 sont réparties de façon à ce qu'un ensemble de modules cylindriques 20, identiques, puisse s'assembler et former un dispositif atténuateur de choc constitué de deux rangées de module 20.
La disposition des attaches 41 représentée aux figures 4 et 5, a été choisie parmi plusieurs combinaisons possibles, afin d'illustrer l' invention. Les autres combinaisons d'attaches 41 disposées dans le même esprit sont à considérer comme des variantes évidentes de l' invention. Dans le choix de la disposition des attaches 41 , à titre d'exemple :
- les attaches 41 du groupe, du module 20a, situé au niveau I s'assemblent avec celles du groupe, du module 20c, localisé au niveau F. - les attaches du groupe, du module 20b, situé au niveau S s'assemblent avec celles du groupe, du module 20a, localisé au niveau 1 et du groupe, du module 20c, localisé au niveau F.
Cette répartition en trois niveaux permet de faire coopérer les différentes attaches 41 entre elles, telles que représentées à la figure 6.
Un jeu Y est prévu, entre les attaches 41, afin de faciliter l'assemblage des modules 20.
Chaque attache 41 comporte un orifice 43, pouvant recevoir un moyen de liaison 44 tel que représenté à la figure 6. Le moyen de liaison 44 peut- être une goupille.
Afin d'augmenter la hauteur du dispositif atténuateur de choc 2, il a été prévu la possibilité de superposer les modules cylindriques 20, tels que représentés aux figures 6 et 7. Les couvercles 21 des modules cylindriques 20 ainsi que leur fond 22 peuvent être conformés de façon à pouvoir coopérer lors de la superposition de deux modules cylindriques 20 et d'être liés dans leurs déplacement latéraux relatifs.
Le module cylindrique 20 peut-être réalisé de façon avantageuse en polyéthylène haute densité par roto-moulage, permettant l'obtention d'une épaisseur constante. Cette matière permet une bonne tenue dans le temps et des caractéristiques mécaniques adaptées à la fonction. Dans ce cas la période de remplacement des modules 20 est estimée à dix ans. Tel que représenté à la figure 8, les orifices 43 des attaches 41 sont de formes coniques afin de créer des dépouilles pour le démoulage de ceux-ci lors de la fabrication. Les petites bases d des cônes se faisant face. L'épaisseur d'un module 20 est déterminée suivant le souhait de faire participer la structure dudit module 20 à la rigidité du dispositif atténuateur de choc 2. Si l'on désire utiliser les modules 20 en tant que moyen d'emballage d'un contenu et de liaison desdits modules 20 entre eux, lesdits modules 20 pourront se satisfaire d'une épaisseur leur permettant une tenue suffisante, vide de leur contenu, pour leurs stockage et transport. Dans le cas où l'on souhaite utiliser des modules 20 vides dans le dispositif atténuateur de choc 2, lesdits modules 20 devront avoir une épaisseur suffisante afin de correspondre aux critères de résistance et de déformation requis.
Afin de pouvoir conserver une certaine souplesse du module 20, la charge supplémentaire créée par les modules superposés 50 sera principalement supportée par le contenu desdits modules 20 situés en dessous. Le couvercle 21 étant, par exemple, en contact avec le contenu 30, des pneus dans notre exemple.
L'assemblage des modules 20 selon l' invention par l'intermédiaire d'une goupille 44, sans utiliser d'outil, permet de réaliser un dispositif atténuateur de choc 2 très rapidement sans risque d'oubli d'un quelconque outil ou matériau d'assemblage sur la piste.
Sur une partie 45 de la circonférence des modules cylindriques 20, tels que représentés à la figure 5, il n'a pas été prévu d'attaches 41 afin de limiter les zones agressives. Il a été estimé, qu'un dispositif atténuateur de choc 2 constitué de tels modules 20 pouvait répondre aux attentes de protection, avec seulement deux rangées desdits modules 20. Pour ces différentes raisons il n'est donc pas souhaitable de créer des attaches 41 sur la partie 45 du module cylindrique 20.

Claims

REVENDICATIONS
1) Dispositif atténuateur de choc constitué par un ensemble d'éléments absorbeurs de l'énergie cinétique d'une collision contre ledit dispositif, caractérisé par le fait que les éléments absorbeurs d'énergie sont réalisés sous la forme de modules cylindriques identiques (20) qui comportent des groupes de fixation (42) radialement disposés et agencés chacun selon des combinaisons de différents niveaux de hauteur adaptés à un assemblage, desdits modules cylindriques (20) entre eux.
2) Dispositif atténuateur de choc selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les niveaux de hauteur des groupes de fixation (42) sont répartis selon :
- un niveau supérieur S
- un niveau intermédiaire I
- un niveau inférieur F. 3) Dispositif atténuateur de choc selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les modules cylindriques (20) comportent cinq groupes de fixation (42)
4) Dispositif atténuateur de choc selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les groupes de fixation (42) sont angulairement espacés de 60°. 5) Dispositif atténuateur de choc selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les groupes de fixation (42) sont formés par au moins deux attaches (41 ) alignées suivant une direction sensiblement parallèle à l'axe du module cylindrique (20) et espacées par un intervalle constant X. 6) Dispositif atténuateur de choc selon la revendication 5, caractérisé par le fait que chaque attache (41) comporte un orifice (43) réalisé suivant une direction sensiblement parallèle à l'alignement desdites attaches (41) formant un groupe de fixation (42). 7) Dispositif atténuateur de choc selon la revendication 6, caractérisé par le fait que chaque orifice (43) est de forme conique.
8) Dispositif atténuateur de choc selon la revendication 1, prise en combinaison avec l'une des revendications 2, 3, 4 ou 5, caractérisé par le fait que les modules cylindriques (20) sont réalisés par roto-moulage.
9) Dispositif atténuateur de choc selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les modules cylindriques (20) comportent un couvercle (21).
10) Dispositif atténuateur de choc selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le couvercle (21) et le fond (22) des modules cylindriques (20) sont de forme complémentaire.
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