FR3142723A1 - Véhicule automobile avec absorbeur de chocs optimisé en choc piéton - Google Patents

Véhicule automobile avec absorbeur de chocs optimisé en choc piéton Download PDF

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absorber
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Claude Riviere
Sebastien Maurice
Marc Peru
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PSA Automobiles SA
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60R19/04—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects formed from more than one section in a side-by-side arrangement
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Abstract

VÉHICULE AUTOMOBILE AVEC ABSORBEUR DE CHOCS OPTIMISÉ EN CHOC PIÉTON L’invention concerne un absorbeur de chocs (2) pour véhicule automobile (8), destiné à être disposé transversalement entre une paroi de pare-chocs (11) et une poutre transversale inférieure (6) du véhicule automobile, comprenant :- des caissons déformables (4) ;- une face d’appui (4.1) destinée à prendre appui sur la poutre transversale inférieure ; et- une face avant (10) destinée à être recouverte par la paroi de pare-chocs ;remarquable en ce que en position normale de montage sur le véhicule automobile, la face avant présente un profil longitudinal incliné vers l’avant et vers le haut, et situé à une hauteur moyenne (A) inférieure à une hauteur moyenne (B) de la face d’appui. (Figure à publier avec l'abrégé : Figure 3)

Description

VÉHICULE AUTOMOBILE AVEC ABSORBEUR DE CHOCS OPTIMISÉ EN CHOC PIÉTON
La présente invention concerne le domaine des véhicules automobiles, plus particulièrement le domaine des pare-chocs des véhicules automobiles.
Parmi les différents protocoles de tests auxquels les véhicules automobiles sont soumis, il existe des essais avec piétons permettant de déterminer les points les plus dangereux pour les jambes des piétons lors d’un choc frontal avec le véhicule automobile, notamment à une vitesse de 40 km/h.
En effet, le pare-chocs est l'organe le plus souvent entrant en contact en premier avec le piéton en cas d'impact, et principalement avec les jambes de ce dernier, ainsi moins le véhicule causera de dégâts aux jambes du piéton, meilleure sera la réponse dudit véhicule à l’essai, c’est la raison pour laquelle les réponses d'un véhicule automobile aux essais avec piétons sont des critères de plus en plus pris en considération par les constructeurs automobiles actuels.
A cet égard, les véhicules automobiles comportent, au niveau de leur face avant, un absorbeur disposé en appui sur une poutre transversale, et qui est de façon conventionnelle dissocié de la peau de pare-chocs, permettant ainsi d'absorber l'énergie cinétique d’un choc léger afin d’améliorer la réponse des véhicules aux essais avec piétons.
Le document de brevet publié EP 1 799 515 B1 divulgue un renfort d’une zone d’impact inférieure d’un pare-chocs avant de véhicule automobile assurant une protection des jambes des piétons en cas de collision, ledit renfort comprenant une plaque de base disposée contre une traverse et pourvue d’une multitude de nervures longitudinales.
Cependant, la solution du document présente une marge d’amélioration, car la zone d’impact inférieure du pare-chocs n’est pas adaptée à toutes les différentes hauteurs de plateformes des véhicules automobiles. En effet, les dégâts causés aux jambes des piétons risquent d’être élevés, notamment dans le cas d’une plateforme de véhicule automobile haute, comme par exemple les plateformes des véhicules automobiles de type « SUV ».
La présente invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients de l’état de la technique susmentionné. Plus particulièrement, l’invention a pour objectif de proposer une solution simple, performante et économique permettant d’assurer une protection efficace des jambes des piétons contre une partie inférieure du pare-chocs en cas de collision.
À cet effet, l’invention a pour objet un absorbeur de chocs pour véhicule automobile, destiné à être disposé transversalement entre une paroi de pare-chocs et une poutre transversale inférieure du véhicule automobile, comprenant :
- des caissons déformables ;
- une face d’appui destinée à prendre appui sur la poutre transversale inférieure ; et
- une face avant destinée à être recouverte par la paroi de pare-chocs ;
remarquable en ce que en position normale de montage sur le véhicule automobile, la face avant présente un profil longitudinal incliné vers l’avant et vers le haut, et situé à une hauteur moyenne inférieure à une hauteur moyenne de la face d’appui.
Avantageusement, la face avant est formée d’une série de parois transversales s’étendant suivant une surface transversale commune correspondant à ladite face avant.
Selon un mode de réalisation, le profil longitudinal de la face avant est courbé et convexe.
Avantageusement, la convexité de la face avant est à considérer depuis un point de vue extérieur à l'absorbeur, par exemple, depuis la paroi de pare-chocs qui est en regard avec la face avant.
Selon un mode de réalisation, l’inclinaison du profil longitudinal de la face avant, par rapport à une direction verticale, diminue progressivement depuis un bord inférieur jusqu’à un bord supérieur dudit profil longitudinal de la face avant.
Selon un mode de réalisation, l’inclinaison du profil longitudinal de la face avant, par rapport à une direction verticale, est comprise entre 20° et 70°.
Selon un mode de réalisation, les caissons déformables comprennent des parois longitudinales verticales formant des extensions inclinées vers l’avant et vers le bas, supportant la face avant.
Selon un mode de réalisation, les extensions des parois longitudinales verticales sont reliées entre elles par des parois transversales inclinées vers le bas et vers l’avant.
Selon un mode de réalisation, les parois transversales inclinées vers le bas et vers l’avant sont adjacentes à un bord inférieur de la face avant.
Selon un mode de réalisation, la face d’appui est formée par des parois transversales arrière des caissons déformables.
Selon un mode de réalisation, ledit absorbeur de chocs présentant un profil transversal, au niveau des caissons déformables, en créneaux.
L’invention a également trait à un véhicule automobile comprenant, à l’avant :
- une poutre transversale inférieure de pare-chocs ;
- une paroi de pare-chocs ;
- un absorbeur de chocs disposé entre la poutre transversale inférieure et la paroi de pare-chocs ; l’absorbeur étant configuré pour assurer une protection des jambes des piétons contre une partie inférieure du pare-chocs en cas de collision, remarquable en ce que l’absorbeur de chocs est selon l’invention
Préférentiellement, la face avant est longitudinalement distante de la face d’appui d’une distance correspondant à au plus 200 mm.
Les mesures de l’invention sont avantageuses en ce que l’absorbeur de chocs du véhicule automobile se déforme en compression afin d’absorber l’énergie, lors d’un choc frontal à faible vitesse, de manière élastique sans causer de rupture dudit absorbeur, tout en protégeant les jambes du piéton, de manière à respecter efficacement les différents critères biomécaniques demandés par les réglementations et les différents protocoles d’essais avec piétons.
En effet, l’absorbeur comprenant des extensions positionnées inférieurement à la poutre transversale du véhicule automobile, est apte à se déformer sans déversement assurant une grande surface d’absorption avec la partie basse de la jambe du piéton.
L’absorbeur permet également de réduire le porte-à-faux avant du véhicule automobile, résultant en une réduction de sa masse globale. De plus, le montage du véhicule est simple et rapide, présentant ainsi un coût réduit.
représente une vue en perspective d’un absorbeur de chocs pour véhicule automobile, selon l’invention ;
représente une vue en perspective agrandie de l’absorbeur de la , ledit absorbeur étant disposé à l’avant d’une poutre transversale inférieure du véhicule automobile ;
représente une vue coupe longitudinale d’un véhicule automobile comprenant l’absorbeur de la en position normale de montage, ledit véhicule automobile étant selon l’invention ;
représente une vue en coupe longitudinale illustrant de manière schématique la déformation de l’absorbeur de la due à un choc frontal lors d’un protocole d’essai avec piétons.
 Description détaillée
L’emploi du terme « environ » dans la présente description correspond à une marge de ±10% par rapport à la valeur nominale.
La représente une vue en perspective d’un absorbeur 2 de chocs pour véhicule automobile, selon l’invention.
L’absorbeur 2 est destiné à être disposé entre une paroi de pare-chocs et une poutre transversale inférieure du véhicule automobile, illustrés à la .
Il peut être observé à la que l’absorbeur 2 comprend plusieurs caissons déformables 4 s’étendant transversalement (suivant l’axe Y) audit absorbeur, ces caissons 4 permettent une déformation longitudinale (suivant l’axe X) progressive de l’absorbeur 2, de manière à protéger des jambes des piétons contre une partie inférieure du pare-chocs du véhicule automobile en cas de collision. Une telle déformation sera davantage expliquée dans cette description.
La représente une vue en perspective agrandie de l’absorbeur 2, dans laquelle on peut mieux observer la forme des caissons déformables 4.
Chaque caisson déformable 4 comprend, de préférence, une forme parallélépipédique avec une paroi transversale arrière 4.1 formant une face d’appui destinée à prendre appui sur la poutre transversale inférieure 6 du véhicule automobile 8, et une zone ouverte 4.2 à l’avant du caisson déformable 4.
L’absorbeur 2 comprend des parois longitudinales verticales 5 formant des extensions 5.1 inclinées vers l’avant et vers le bas, ces extensions seront davantage décrites à la .
L’absorbeur 2 comprend, en outre, une face avant 10 destinée à être recouverte par la paroi de pare-chocs du véhicule 8, ladite face avant 10 étant formée par des parois transversales 10 s’étendant transversalement entre les parois longitudinales verticales 5 à l’avant des caissons déformables 4.
Les différentes parois formant les caissons déformables 4 ainsi que la paroi transversale 10 de face avant comprennent une épaisseur comprise entre 2 et 5 mm, et étant plus préférentiellement égale à 3 mm. De préférence, les caissons 4 comprennent une largeur transversale comprise entre 40 mm et 80 mm, plus préférentiellement, chaque caisson comprend une largeur égale à environ 65 mm présentée entre deux parois longitudinales verticales 5. Les parois transversales 10 formant la face avant s’étendent transversalement suivant une largeur comprise entre 30 mm et 70 mm, et plus préférentiellement égale à environ 57 mm.
Préférentiellement, l’absorbeur 2 présente un profil transversal en créneaux au niveau des caissons déformables 4. De manière avantageuse, le profil transversal en créneaux ainsi que la forme parallélépipédique des caissons déformables 4 comprenant des zones ouvertes 4.2, permet de répartir l’énergie cinétique lors d’un choc de manière homogène afin de le répercuter sur la poutre transversale 6.
Avantageusement, chaque caisson déformable 4 comprend un profil longitudinal incliné vers l’avant et vers le haut. En effet, une telle inclinaison est visible sur la paroi transversale 10 de la qui présente une forme courbée et convexe vue de l’extérieur. Dans cette configuration, les caissons déformables 4 permettent d’assurer une meilleure compressibilité et une augmentation progressive de la surface de contact avec les jambes des piétons.
La représente une vue coupe longitudinale du véhicule automobile comprenant l’absorbeur 2 en position normale de montage.
On peut voir que la face d’appui 4.1 de l’absorbeur 2 est longitudinalement décalée de la poutre transversale inférieure 6, ce décalage est compris entre 5 mm et 30 mm et permet de laisser une marge de recul à l’absorbeur 2 en cas de choc frontal, ledit décalage étant plus préférentiellement égal à 15 mm.
Le profil longitudinal incliné vers l’avant et vers le haut de la face avant 10 est situé à une hauteur moyenne A inférieure à une hauteur moyenne B de la face d’appui 4.1, cette dernière étant en regard d’une face externe 6.1 de la poutre transversale 6, ainsi la hauteur moyenne B correspond à un prolongement de la hauteur moyenne de la poutre transversale 6.
Les hauteurs moyennes A et B peuvent être considérées comme étant un positionnement d’une fibre neutre de chacun de l’absorbeur 2 et de la poutre transversale 6, respectivement. A cet effet, en cas de choc avec la jambe d’un piéton, l’écrasement de l’absorbeur sera centré longitudinalement suivant la fibre neutre A en évitant tout risque de déversement de l’absorbeur 2, ainsi le véhicule automobile 8 peut correspondre à un véhicule de type « SUV » comprennent une plateforme haute et des roues ayant une grande dimension par rapport à un véhicule automobile de type berline. De manière avantageuse, l’absorbeur 2 permet d’améliorer la réponse des véhicules automobiles de type « SUV » aux protocoles d’essais avec piétons.
Préférentiellement, le décalage vertical entre la hauteur moyenne A et B est compris entre 10 mm et 60 mm, et plus préférentiellement compris entre 20 mm et 40 mm.
On peut mieux observer le profil longitudinal de la face avant 10 disposée en regard de la paroi de pare-chocs 11. En effet, ledit profil présente une inclinaison, par rapport à la direction verticale Z, qui diminue progressivement depuis un bord inférieur 4.3 jusqu’à un bord supérieur 4.4 dudit profil longitudinal de la face avant 10. A cet égard, l’inclinaison du profil longitudinal de la face avant 10 est progressive et va de 20° à 70° par rapport à la direction verticale Z.
Les extensions 5.1 des parois longitudinales verticales 5 sont reliées entre elles par des parois transversales inclinées 10.1 vers le bas et vers l’avant, ces parois transversales inclinées 10.1 sont adjacentes au bord inférieur 4.3, et sont préférentiellement monobloc avec ledit bord inférieur 4.3 de manière à former une continuité de matière depuis le bord supérieur 4.4 et jusqu’à la face d’appui 4.1.
Les caissons déformables 4 comprennent une paroi inférieure 10.2 reliant la face d’appui 4.1 à la paroi transversale inclinée 10.1 vers le bas et vers l’avant. Dans cette configuration, les parois transversales inclinées 10.1 de l’absorbeur 2 présentent un angle α compris entre 120° et 160° avec la paroi inférieure 10.2. Plus préférentiellement, l’angle α est d’environ 140°.
Préférentiellement, chacune des parois longitudinales verticales 5 présente un ressaut supérieur 7 comprenant un premier arrondi 7.1 en forme d’un quart de cercle vers le bas ayant un rayon égal à environ 8 mm, et un deuxième arrondi 7.2 en forme d’un quart de cercle vers l’avant ayant un rayon égal à environ 20 mm. Le ressaut supérieur 7 permet de suivre la position vers l’avant et vers le bas des extensions 5.1.
La représente une vue en coupe longitudinale illustrant de manière schématique la déformation de l’absorbeur 2 due à un choc frontal 1 lors d’un protocole d’essai avec piétons.
L’absorbeur 2’ illustré en pointillés correspond à l’absorbeur 2 après avoir absorbé en totalité l’énergie cinétique du choc frontal 1. Il peut être observé que le caisson déformable 4’ de l’absorbeur 2’ s’étend verticalement en hauteur, et cela dès les premiers instants du choc 1, permettant avantageusement d’agrandir la surface d’impact avec la jambe du piéton et ainsi de mieux renvoyer le bas de ladite jambe. A cet effet, le véhicule automobile est capable de transmettre des efforts plus importants sans risque de rupture du tibia.
De plus, les caissons déformables 4 sont aptes à se déformer après le choc 1 grâce à leur géométrie avantageuse, de manière à minimiser la déformation des parois transversales arrière 4.1, et de garantir un bon appui de la face d’appui 4.1 contre la face externe 6.1 de la poutre transversale 6. Le déversement vertical vers le bas de l’absorbeur 2’ est évité, et sa stabilité suivant la direction verticale est garantie.
Le véhicule automobile 8 de l’invention permet de respecter efficacement les différents critères biomécaniques demandés par la réglementation « ECE127 » pour un choc jambe de type « FLEXPLI », et respecte également les critères demandés pour les chocs jambe consuméristes « xNCAP » de type « APli », i.e. jambe comprenant une masse additionnelle de 11 kg en partie supérieure.

Claims (10)

  1. Absorbeur de chocs (2) pour véhicule automobile (8), destiné à être disposé transversalement entre une paroi de pare-chocs (11) et une poutre transversale inférieure (6) du véhicule automobile (8), comprenant :
    - des caissons déformables (4) ;
    - une face d’appui (4.1) destinée à prendre appui sur la poutre transversale inférieure (6) ; et
    - une face avant (10) destinée à être recouverte par la paroi de pare-chocs (11) ;
    caractérisé en ce que
    en position normale de montage sur le véhicule automobile (8), la face avant (10) présente un profil longitudinal incliné vers l’avant et vers le haut, et situé à une hauteur moyenne (A) inférieure à une hauteur moyenne (B) de la face d’appui (4.1).
  2. Absorbeur de chocs (2), selon la revendication 1, dans lequel le profil longitudinal de la face avant (10) est courbé et convexe.
  3. Absorbeur de chocs (2), selon la revendication 2, dans lequel l’inclinaison du profil longitudinal de la face avant (10), par rapport à une direction verticale (Z), diminue progressivement depuis un bord inférieur (4.3) jusqu’à un bord supérieur (4.4) dudit profil longitudinal de la face avant (10).
  4. Absorbeur de chocs (2), selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel l’inclinaison du profil longitudinal de la face avant (10), par rapport à une direction verticale (Z), est comprise entre 20° et 70°.
  5. Absorbeur de chocs (2), selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel les caissons déformables (4) comprennent des parois longitudinales verticales (5) formant des extensions (5.1) inclinées vers l’avant et vers le bas, supportant la face avant (10).
  6. Absorbeur de chocs (2), selon la revendication 5, dans lequel les extensions (5.1) des parois longitudinales verticales (5) sont reliées entre elles par des parois transversales inclinées (10.1) vers le bas et vers l’avant.
  7. Absorbeur de chocs (2), selon la revendication 6, dans lequel les parois transversales inclinées (10.1) vers le bas et vers l’avant sont adjacentes à un bord inférieur (4.3) de la face avant (10).
  8. Absorbeur de chocs (2), selon l’une des revendications 5 à 7, dans lequel la face d’appui (4.1) est formée par des parois transversales arrière (4.1) des caissons déformables (4).
  9. Absorbeur de chocs (2) selon l’une des revendications 5 à 8, présentant un profil transversal, au niveau des caissons déformables (4), en créneaux.
  10. Véhicule automobile (8) comprenant, à l’avant :
    - une poutre transversale inférieure (6) de pare-chocs ;
    - une paroi de pare-chocs (11) ;
    - un absorbeur de chocs (2) disposé entre la poutre transversale inférieure (6) et la paroi de pare-chocs (11) ; l’absorbeur (2) étant configuré pour assurer une protection des jambes des piétons contre une partie inférieure du pare-chocs en cas de collision, caractérisé en ce que l’absorbeur de chocs (2) est selon l’une des revendications 1 à 9.
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