FR2890634A1

FR2890634A1 - Vehicle front end shock absorbing system includes fluid reservoir and foam or crumple plastic chamber

Info

Publication number: FR2890634A1
Application number: FR0509246A
Authority: FR
Inventors: Jean Louis Lanard; Laurence Marechal; Sebastien Guinehut
Original assignee: Valeo Systemes Thermiques SAS
Current assignee: Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority date: 2005-09-09
Filing date: 2005-09-09
Publication date: 2007-03-16
Anticipated expiration: 2025-09-09
Also published as: FR2890634B1

Abstract

The shock absorbing system, mounted on a motor vehicle front end structure such as a frame cross-member (8), consists of a reservoir (6) filled with a fluid (10) such as windscreen washer liquid that rests on the cross-member and is covered by a plastic foam or honeycomb shock absorber (4) with folds (12) forming crumple zones. The reservoir can be designed to press against spikes that pierce it in the event of an impact, increasing its shock absorbing capacity.

Description

Equipement pour face avant de véhicule automobileEquipment for the front of a motor vehicle

L'invention se rapporte au domaine des équipements des véhicules automobiles et elle concerne plus particulièrement un équipement pour une face avant. The invention relates to the field of motor vehicle equipment and more particularly relates to equipment for a front face.

Un module de face avant est un élément de structure susceptible d'intégrer divers équipements d'un véhicule, tels que projecteurs, clignotants, avertisseurs sonores, échangeurs thermiques, groupe moto- ventilateur ou module de refroidissement complet. A front-end module is a structural element capable of integrating various equipment of a vehicle, such as headlamps, turn signals, horns, heat exchangers, motor-blower unit or complete cooling module.

Le module, ainsi pourvu de ses équipements, constitue un élément unitaire préparé et livré par l'équipementier, prêt à être monté sur le véhicule par le constructeur. Le montage de ce module unitaire se fait par raccordement à des éléments de structure latéraux du véhicule, tels que des longerons, ailes ou coque. The module, thus provided with its equipment, constitutes a unitary element prepared and delivered by the equipment manufacturer, ready to be mounted on the vehicle by the manufacturer. The assembly of this unitary module is made by connection to lateral structural elements of the vehicle, such as longitudinal members, wings or hull.

La face avant, du fait de son positionnement, est l'élément de contact qui est sollicité lors d'un choc frontal. Elle est notamment prévue pour absorber des chocs. The front face, because of its positioning, is the contact element that is biased during a frontal impact. It is especially designed to absorb shocks.

Ces chocs sont généralement classés dans trois catégories utilisées dans les normes européennes. La première concerne les "chocs" petite vitesse, dont la vitesse est comprise entre 2,5 et 4 km/h. La deuxième catégorie concerne les "chocs" moyenne vitesse, dont la vitesse est d'environ 16km/h. Enfin, la troisième catégorie concerne "chocs" grande vitesse, dont la vitesse est comprise en 56 et 65 km/h. These shocks are generally classified into three categories used in European standards. The first concerns "shocks" low speed, whose speed is between 2.5 and 4 km / h. The second category concerns medium speed "shocks", whose speed is around 16km / h. Finally, the third category concerns "shocks" high speed, whose speed is between 56 and 65 km / h.

La variété de ces chocs amènent les organismes gouvernementaux à mettre en place des réglementations de plus en plus strictes afin de protéger les conducteurs et leur environnement dans le cadre de ces chocs. The variety of these shocks is causing government agencies to put in place increasingly stringent regulations to protect drivers and their environment in these shocks.

Les faces avant de véhicules automobiles sont ainsi munies de pare-chocs destinés à absorber tout ou partie des chocs frontaux des véhicules pour protéger les passagers. Ces pare-chocs sont utilisés pour absorber les chocs avec des éléments extérieurs très variés, tels que d'autres véhicules, des murs ou des poteaux. Néanmoins, ces pare-chocs sont susceptibles de générer de sérieux dommages en cas de choc frontal avec un piéton. The front panels of motor vehicles are thus provided with bumpers intended to absorb all or part of the frontal shocks of the vehicles to protect the passengers. These bumpers are used to absorb shocks with a wide variety of exterior elements, such as other vehicles, walls or poles. However, these bumpers are likely to cause serious damage in the event of a frontal impact with a pedestrian.

De nombreux dispositifs ont été élaborés afin d'absorber les chocs entre la voiture et un piéton notamment au niveau de sa jambe afin de réduire les dégâts occasionnés à celui-ci. Many devices have been developed to absorb shocks between the car and a pedestrian including his leg to reduce the damage to it.

Cependant, lors d'un choc le piéton est susceptible de voir sa hanche venir heurter la partie supérieure du capot et risquer un traumatisme important. De même pour sa tête lorsqu'il s'agit d'un enfant. However, during a shock the pedestrian is likely to see his hip hit the top of the hood and risk significant trauma. The same for his head when it comes to a child.

Cela étant, lorsque le réservoir est un réservoir de liquide, comme le réservoir de liquide lave-vitres, il constitue alors un point dur. However, when the reservoir is a reservoir of liquid, such as the windshield washer fluid reservoir, it then constitutes a hard point.

L'invention vise à améliorer la situation. 20 L'invention propose un équipement pour face avant de véhicule automobile, comportant une armature et un réservoir propre à contenir un fluide fixé à ladite armature, caractérisé en ce que ledit réservoir est rendu apte à participer à l'absorption de chocs. The invention aims to improve the situation. The invention proposes a device for the front face of a motor vehicle, comprising an armature and a reservoir adapted to contain a fluid fixed to said armature, characterized in that said reservoir is made capable of participating in the absorption of shocks.

Dans un tel cas, l'invention propose un équipement comportant en outre un organe supplémentaire disposé à proximité immédiate d'une partie choisie du réservoir, et capable de coopérer avec ledit réservoir pour former avec lui un absorbeur d'énergie lors d'un choc du véhicule. In such a case, the invention proposes an equipment further comprising an additional member disposed in the immediate vicinity of a selected portion of the reservoir, and capable of cooperating with said reservoir to form with it an energy absorber during a shock. of the vehicle.

Ainsi, un réservoir rempli de liquide peut être agencé pour ne plus constituer un point dur susceptible de traumatiser de manière 35 importante la hanche d'un piéton ou la tête d'un enfant. Thus, a reservoir filled with liquid may be arranged to no longer constitute a hard point likely to significantly traumatize the hip of a pedestrian or the head of a child.

Dans un premier mode de réalisation, l'organe supplémentaire est un absorbeur en mousse disposé sur le réservoir, de sorte que lors d'un choc du véhicule, l'absorbeur s'écrase sur le réservoir pour absorber l'énergie de ce choc. En variante, l'absorbeur peut être en matière plastique. In a first embodiment, the additional member is a foam absorber disposed on the reservoir, so that during a collision of the vehicle, the absorber collapses on the reservoir to absorb the energy of the shock. Alternatively, the absorber may be plastic.

Dans ce mode de réalisation, l'absorbeur et le réservoir sont séparés et c'est le réservoir qui joue le rôle de point dur qui va permettre l'écrasement de l'absorbeur et par conséquent l'absorption de l'énergie du choc. Avantageusement, l'absorbeur peut comporter des amorces de pliage pour faciliter l'absorption d'énergie. In this embodiment, the absorber and the reservoir are separated and it is the reservoir that acts as a hard point that will allow the collapse of the absorber and therefore the absorption of the energy of the shock. Advantageously, the absorber may comprise folding primers to facilitate the absorption of energy.

Dans un autre mode de réalisation, l'organe supplémentaire supporte le réservoir et comporte des moyens de perçage propres à percer le réservoir au niveau de ladite partie choisie, de sorte que le réservoir peut se vider de son contenu au niveau de ladite partie choisie lors d'un choc du véhicule. In another embodiment, the additional member supports the reservoir and includes piercing means adapted to pierce the reservoir at said selected portion, so that the reservoir can empty its contents at said selected portion when a shock of the vehicle.

Dans une variante de ce mode de réalisation, le réservoir comporte deux parties reliées l'une à l'autre au moins au niveau de ladite partie choisie située à proximité de l'organe supplémentaire. Un tel équipement est aisé à réaliser et crée un chemin de fuite important pour le contenu du réservoir, ce qui permet l'absorption de l'énergie du choc. In a variant of this embodiment, the reservoir comprises two parts connected to each other at least at said selected portion located near the additional member. Such equipment is easy to make and creates a significant escape route for the contents of the tank, which allows the absorption of energy shock.

Un tel équipement permet d'absorber de manière différente l'énergie d'un choc du véhicule, puisqu'ici c'est le réservoir qui joue le rôle d'absorbeur et c'est l'organe supplémentaire qui constitue le point dur. Such equipment can absorb differently the energy of a shock of the vehicle, since here it is the tank that plays the role of absorber and it is the additional body that is the hard point.

Dans une autre variante, le réservoir comporte une amorce au moins au niveau de la partie choisie située à proximité de l'organe supplémentaire. Une telle amorce permet la propagation d'une rupture initiée par les moyens de perçage et facilite la fuite du contenu du réservoir, améliorant ainsi la capacité d'absorption d'énergie de cet équipement. In another variant, the reservoir comprises a primer at least at the selected portion located near the additional member. Such a primer allows the propagation of a break initiated by the piercing means and facilitates the leakage of the contents of the tank, thus improving the energy absorption capacity of this equipment.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit d'exemples illustratifs et non limitatifs issus des dessins sur lesquels: - la figure 1 représente une vue schématique de côté d'un équipement selon une première forme de réalisation de l'invention - la figure 2, représente une vue schématique de côté d'une deuxième forme de réalisation d'un équipement selon l'invention; - la figure 3, montre l'évolution en vue de côté d'un équipement selon une troisième forme de réalisation de l'invention lors d'un 10 choc du véhicule. Other features and advantages of the invention will appear better on reading the following description of illustrative and non-limiting examples from the drawings in which: - Figure 1 shows a schematic side view of a piece of equipment according to a first embodiment of the invention - Figure 2 shows a schematic side view of a second embodiment of an equipment according to the invention; FIG. 3 shows the evolution in side view of a device according to a third embodiment of the invention during an impact of the vehicle.

Comme on peut le voir sur la figure 1, un équipement 2 comporte un absorbeur 4 et un réservoir 6 qui repose sur la structure 8 du véhicule, le réservoir contenant un liquide lave-vitres 10 ou tout autre liquide. L'élément de structure 8 peut notamment être une partie d'une armature de la face avant du véhicule, telle qu'une traverse supérieure, située entre deux jambages sensiblement verticaux non-représentés. Le réservoir peut également être intégré à la structure 8. As can be seen in Figure 1, a device 2 comprises an absorber 4 and a reservoir 6 which rests on the structure 8 of the vehicle, the reservoir containing a windscreen washer fluid 10 or any other liquid. The structural element 8 may in particular be a part of a frame of the front face of the vehicle, such as an upper rail, located between two substantially vertical legs not shown. The tank can also be integrated into the structure 8.

L'absorbeur 4 est disposé directement sur la surface du réservoir 6 qui est sensiblement inclinée pour correspondre à la forme de l'avant du véhicule. Le long de la surface de celui-ci est présent une série d'amorces de pliage 12 permettant d'absorber progressivement l'énergie d'un choc du véhicule automobile représenté par la flèche F. L'absorbeur 4 peut être réalisé en mousse PU ou EPP ou PC ou PE, en matière plastique PP ou PP-EPDM ou encore de toute autre manière connue, comme par exemple une structure en nid d'abeille ou avec un autre motif. Avantageusement, le motif peut être rempli d'une mousse présentant des propriétés d'absorption d'énergie. The absorber 4 is disposed directly on the surface of the tank 6 which is substantially inclined to correspond to the shape of the front of the vehicle. Along the surface thereof is present a series of folding primers 12 for gradually absorbing the energy of a shock of the motor vehicle represented by the arrow F. The absorber 4 can be made of PU foam or EPP or PC or PE, plastic PP or PP-EPDM or in any other known manner, such as a honeycomb structure or with another pattern. Advantageously, the pattern may be filled with a foam having energy absorbing properties.

L'absorbeur 4 forme ici un organe supplémentaire disposé à proximité immédiate de la surface supérieure du réservoir 6. Cette surface sensiblement plane forme une partie choisie pour interagir avec l'organe supplémentaire. Absorber 4 here forms an additional member disposed in close proximity to the upper surface of reservoir 6. This substantially planar surface forms a part chosen to interact with the additional member.

Lors d'un choc du véhicule automobile, le capot moteur ou le bouclier du pare-chocs (non représenté) vient faire pression sur l'absorbeur 4 selon la direction désignée par la flèche F. Il écrase alors progressivement l'absorbeur 4 contre le réservoir 6 en assurant un niveau moyen d'effort inférieur à 10 kN et de préférence inférieure à une plage de 4 à 8 kN. During a collision of the motor vehicle, the bonnet or the shield of the bumper (not shown) presses the absorber 4 in the direction indicated by the arrow F. It then gradually crushes the absorber 4 against the reservoir 6 ensuring an average level of effort less than 10 kN and preferably less than a range of 4 to 8 kN.

Dans ce mode de réalisation, le réservoir 6 contenant le liquide constitue un point dur sur lequel vient s'écraser l'absorbeur 4. In this embodiment, the reservoir 6 containing the liquid constitutes a hard point on which the absorber 4 collapses.

Le réservoir 6 est réalisé en matière plastique et peut se déformer pour absorber de l'énergie. Ainsi, lorsque le réservoir 6 n'est pas complètement rempli par le liquide 10, l'espace créé permet d'augmenter encore la capacité d'absorption d'énergie par la déformation du réservoir. The reservoir 6 is made of plastic and can be deformed to absorb energy. Thus, when the reservoir 6 is not completely filled with the liquid 10, the space created makes it possible to further increase the energy absorption capacity by the deformation of the reservoir.

On a représenté sur la figure 2 un deuxième mode de réalisation de l'invention. Pour des raisons de simplicité, on a cette fois omis de représenter la structure du véhicule automobile. FIG. 2 shows a second embodiment of the invention. For the sake of simplicity, this time we have omitted to represent the structure of the motor vehicle.

Sur cette figure, un réservoir 14 comporte deux parties sensiblement identiques 14a et 14b, reliées par deux extrémités 16 et 18. Un axe XX, passant par les deux extrémités 16 et 18, constitue un axe de symétrie du réservoir 14. In this figure, a reservoir 14 comprises two substantially identical parts 14a and 14b, connected by two ends 16 and 18. An axis XX, passing through the two ends 16 and 18, constitutes an axis of symmetry of the reservoir 14.

Dans l'exemple décrit, les deux parties 14a et 14b sont réalisées en matière plastique et sont réalisées par moulage. D'autres formes de réalisation sont néanmoins envisageables, tel le soufflage ou le thermoformage. In the example described, the two parts 14a and 14b are made of plastic and are made by molding. Other embodiments are nevertheless possible, such as blowing or thermoforming.

Les parties 14a et 14b sont agencées de sorte que l'extrémité 16 faisant face au capot a une forme saillante sensiblement orthogonale à la surface du réservoir 14, l'extrémité 16 et la surface du réservoir formant ainsi un T inversé. The portions 14a and 14b are arranged so that the end 16 facing the cap has a protruding shape substantially orthogonal to the surface of the reservoir 14, the end 16 and the tank surface thus forming an inverted T.

Les parties 14a et 14b sont également agencées de sorte que l'extrémité 18 forme un V inversé dont l'axe XX constitue l'axe de symétrie. The parts 14a and 14b are also arranged so that the end 18 forms an inverted V whose axis XX constitutes the axis of symmetry.

L'extrémité 18 fait face à un organe supplémentaire 20 propre à reposer sur la structure du véhicule, notamment la face avant, et à supporter le réservoir 14 au repos par l'intermédiaire de moyens de liaison (non représentés). L'organe 20 comporte en outre des moyens de perçage 22 saillants, de forme complémentaire de l'extrémité 18. Au repos, le réservoir 14 est supporté par l'organe 20 de sorte que les moyens 22 remplissent la cavité de l'extrémité 18 en forme de V. Dans l'exemple décrit, la liaison entre les parties 14a et 14b est réalisée par une couture présente tout le long dudit réservoir 14. Cette couture représente un axe de rupture préférentiel du réservoir 14 en cas de choc. La liaison entre les parties 14a et 14b peut également être réalisée par collage ou par soudage et est dimensionnée pour rompre à partir d'un niveau d'effort donné. The end 18 faces an additional member 20 adapted to rest on the vehicle structure, in particular the front face, and to support the reservoir 14 at rest via connecting means (not shown). The member 20 further comprises projecting piercing means 22 of shape complementary to the end 18. At rest, the reservoir 14 is supported by the member 20 so that the means 22 fill the cavity of the end 18 In the example described, the connection between the parts 14a and 14b is made by a seam present all along said reservoir 14. This seam represents a preferred axis of rupture of the reservoir 14 in the event of impact. The connection between the parts 14a and 14b can also be made by gluing or welding and is sized to break from a given level of effort.

Lors d'un choc, une pression est exercée sur le réservoir 14 par l'intermédiaire du capot (non représenté) selon la flèche F qui correspond à la direction de l'axe XX. Ainsi, le capot vient dans un premier temps comprimer l'extrémité 16, en faisant pression sur la surface du réservoir 14 lui faisant face. During an impact, pressure is exerted on the reservoir 14 via the cover (not shown) along the arrow F which corresponds to the direction of the axis XX. Thus, the hood firstly compresses the end 16, by pressing on the surface of the reservoir 14 facing it.

La pression exercée par le capot provoque un abaissement du réservoir 14. Cet abaissement permettant un contact entre les moyens de perçage 22 et l'extrémité 18, les moyens de perçage 22 rompant ainsi la liaison des parties 14a et 14b au niveau de l'extrémité 18. La rupture de la liaison des parties 14a et 14b va se propager le long de la couture, permettant ainsi au liquide 10 peut alors s'écouler en dehors du réservoir 14, et permettant ainsi l'absorption de l'énergie du choc du véhicule. The pressure exerted by the cover causes a lowering of the reservoir 14. This lowering allows a contact between the piercing means 22 and the end 18, the piercing means 22 thus breaking the connection of the parts 14a and 14b at the end. 18. The breaking of the connection of the parts 14a and 14b will propagate along the seam, thus allowing the liquid 10 can then flow out of the tank 14, and thus allowing the absorption of the energy of the shock of the vehicle.

L'extrémité 18 constitue une partie choisie du réservoir 14 pour coopérer avec l'organe supplémentaire 20. Dans ce mode de réalisation, c'est l'organe supplémentaire 20 qui constitue le point dur et le réservoir 14 qui constitue l'absorbeur. The end 18 constitutes a selected part of the reservoir 14 to cooperate with the additional member 20. In this embodiment, it is the additional member 20 which constitutes the hard point and the reservoir 14 which constitutes the absorber.

On a représenté sur la figure 3 une variante du mode de réalisation de la figure 2 avant le choc et après le choc. FIG. 3 shows a variant of the embodiment of FIG. 2 before the shock and after the impact.

Un réservoir 26a en traits tiretés représente la position du réservoir avant le choc. Ce réservoir diffère de celui de la figure 2 en ce qu'il est réalisé de manière monobloc. Par ailleurs, il comporte une extrémité 28 semblable à l'extrémité 18 de la figure 2, reliée à une amorce 30 s'étendant sur toute la longueur du réservoir 26 selon la direction XX. A reservoir 26a in dashed lines represents the position of the tank before the shock. This reservoir differs from that of FIG. 2 in that it is made in one piece. Furthermore, it has an end 28 similar to the end 18 of Figure 2, connected to a primer 30 extending over the entire length of the reservoir 26 in the direction XX.

Dans l'exemple décrit, le réservoir 26a est réalisé en soufflage de matière plastique. Néanmoins, il pourrait également être 10 réalisé par moulage. In the example described, the reservoir 26a is made of plastic blowing. Nevertheless, it could also be made by molding.

Après un choc du véhicule qui exerce une pression sur le réservoir 26 selon une direction désignée par la flèche F, celui-ci prend la position figurée par le réservoir 26b en trait plein, dans lequel les moyens de perçage 22 ont rompu la liaison au niveau de l'extrémité 28, rupture qui s'est propagée le long de l'amorce 30, permettant ainsi une libération extrêmement rapide du liquide 10. After an impact of the vehicle which exerts a pressure on the reservoir 26 in a direction indicated by the arrow F, it takes the position represented by the tank 26b solid line, in which the piercing means 22 have broken the connection at the level end 28, a rupture that has spread along the primer 30, thus allowing an extremely rapid release of the liquid 10.

L'amorce 30 peut être réalisée de diverses manières telles que par 20 poinçonnage de la surface ou encore par emboutissage de cette même surface. The primer 30 may be made in various ways such as by punching the surface or by stamping the same surface.

D'autres variantes restent possibles pour la réalisation d'un tel équipement comme notamment l'intégration des moyens de perçage à 25 l'intérieur même du réservoir. Other variants are possible for the realization of such equipment such as including the integration of the piercing means within the tank itself.

Un mode de réalisation particulier prévoit que le réservoir est une boîte à air contenant un filtre à air. La boîte à air constitue alors à elle seule un absorbeur de choc. A particular embodiment provides that the tank is an air box containing an air filter. The air box then alone constitutes a shock absorber.

Il serait également possible de rapporter les moyens de perçage sur la face intérieure du capot pour venir percer le réservoir par dessus. It would also be possible to report the piercing means on the inner face of the bonnet to come drill the tank on top.

L'homme du métier saura envisager l'ensemble des variantes réalisables. The skilled person will consider all possible variants.

Claims

claims

1. Equipment for the front face of a motor vehicle, comprising an armature, characterized in that said equipment further comprises a reservoir (6; 14; 26) adapted to contain a fluid (10) fixed to said armature, said reservoir being adapted to participate in shock absorption.

2. Equipment for the front face of a motor vehicle according to claim 1, such that it comprises an additional member (4; 20) disposed in the immediate vicinity of a selected part of the reservoir, and capable of cooperating with said reservoir (6; 26) to form with it an energy absorber during a crash of the vehicle.

3. Equipment according to claim 2, characterized in that the additional member (4) is a foam absorber disposed on the reservoir (6), so that during an impact of the vehicle, the absorber crashes on the tank to absorb the energy of this shock.

4. Equipment according to claim 2, characterized in that the additional member (4) is a plastic absorber disposed on the reservoir (6), so that during a collision of the vehicle, the absorber crashes on the tank to absorb the energy of this shock.

5. Equipment according to claim 3 or 4, characterized in that the absorber comprises folding primers (12).

6. Equipment according to any one of claims 2 to 5, characterized in that the additional member supports the reservoir (14; 26) and comprises piercing means (22) adapted to pierce the latter at said part choi - sie (18) located near the additional member, so that the reservoir (14; 26) can empty its contents at said selected portion (18) during a crash of the vehicle.

7. Equipment according to claim 6, characterized in that the reservoir comprises two parts (14a, 14b) connected to each other at least at said selected portion (18).

8. Equipment according to claim 7, characterized in that the reservoir (26) comprises a primer (30) at least at the selected portion (28) located near the additional member.

9. Equipment according to one of claims 6 to 8, characterized in that the selected portion (18; 28) and the piercing means (22) have complementary shapes.

10. Equipment according to one of the preceding claims, characterized in that the reservoir is filled with a windscreen washer fluid (10).

he. Equipment for a motor vehicle front end according to one of claims 1 to 9, such that said tank is an air box containing an air filter.