EP3724012A1 - Systeme d'absorption de choc pour vehicule automobile - Google Patents
Systeme d'absorption de choc pour vehicule automobileInfo
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- EP3724012A1 EP3724012A1 EP18822026.3A EP18822026A EP3724012A1 EP 3724012 A1 EP3724012 A1 EP 3724012A1 EP 18822026 A EP18822026 A EP 18822026A EP 3724012 A1 EP3724012 A1 EP 3724012A1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
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- B60D1/00—Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices
- B60D1/48—Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices characterised by the mounting
- B60D1/56—Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices characterised by the mounting securing to the vehicle bumper
- B60D1/565—Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices characterised by the mounting securing to the vehicle bumper having an eyelet
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
- B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
- B60R19/24—Arrangements for mounting bumpers on vehicles
- B60R19/26—Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means
- B60R19/34—Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means destroyed upon impact, e.g. one-shot type
Definitions
- the term "able to deform irreversibly” means delamination or fragmentation. Delamination is the property of a body to shear in its thickness longitudinally and fragmentation is the ability of a body to absorb energy by destruction. Delamination or fragmentation of the absorber element results in irreversible destruction of at least a large part of the absorber element so that it is no longer integral. In this way, the compressibility of the absorber element is substantially increased. The necessary length of the shock absorption system is then reduced, contributing to a reduction of the cantilever and a considerable lightening of the vehicle. Such an absorber element can achieve a compressibility of more than 90% (corresponding to an incompressible less than 10%) compared to an aluminum absorber element having a compressibility of about 70%.
- the invention finally relates to a motor vehicle front block comprising a transverse impact beam as described above and / or a shock module as previously described.
- connecting element 7 from a plastic material and / or composite, for example when the fixing sleeve 13 is not integral with the connecting element 7.
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- Vibration Dampers (AREA)
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Abstract
Système d'absorption de choc (1) pour véhicule automobile doté d'au moins un longeron (4) et d'une poutre de choc transversale (5), comportant - un élément absorbeur (3) déformable de manière irréversible au moins partiellement en réaction à un choc, constitué d'un matériau plastique et/ou composite, et configuré pour être disposé entre la poutre de choc transversale (5) et le longeron (4), - un élément de liaison (7) comprenant au moins une paroi ayant une extrémité (9) de fixation à la poutre de choc, et une autre extrémité (11) de fixation au longeron (4), laquelle comporte une face d'appui (14), l'élément absorbeur (3) étant maintenu en position par l'élément de liaison (7), en butée sur la face d'appui (14), - un moyen de remorquage du véhicule automobile, comprenant une platine de fixation (13) monopièce comportant une douille de fixation (15) configurée pour s'accoupler avec un élément de remorquage (17) amovible, la platine de fixation (13) étant configurée pour être solidaire de l'extrémité (11) destinée à être fixée au longeron (4) et/ou du longeron (4).
Description
SYSTEME D'ABSORPTION DE CHOC POUR VEHICULE AUTOMOBILE
L’invention concerne le domaine des pare-chocs pour véhicule automobile, plus particulièrement des systèmes d’absorption de choc comprenant un élément absorbeur de choc, lesquels comportent en outre un moyen de remorquage du véhicule.
On connaît dans l’état de la technique des éléments absorbeurs de choc pour véhicule destinés à être placés entre une poutre de choc transversale et des longerons qui relient l’ensemble au corps du véhicule. Ils peuvent être présents à l’avant et/ou à l’arrière du véhicule en s’étendant dans la direction longitudinale du véhicule. De tels éléments absorbeurs permettent d’absorber l’énergie lors d’un choc de manière à limiter la déformation d’autres composants et les coûts de réparation du véhicule.
De nos jours, les constructeurs automobiles cherchent à réduire de plus en plus la consommation en énergie des véhicules automobiles, notamment en diminuant le poids de celles-ci. Dans cette optique, ils cherchent à réduire le taux d’encombrement des pare-chocs, en particulier celui de la poutre de choc transversale et des éléments absorbeurs dans la direction longitudinale. A l’avant du véhicule, une réduction de 50 mm de la distance entre l’avant de la poutre et l’arrière des absorbeurs, induit un allègement du véhicule d’environ 5 kg. Cette réduction de distance, induit une réduction du porte-à-faux véhicule, ce qui permet aussi des libertés de style de véhicules, notamment par des pare-chocs plus verticaux et des capots plus courts.
Cependant, la réduction de cette distance (entre l’avant de la poutre de choc transversale et l’arrière des éléments absorbeurs), et donc du porte-à-faux, est limitée par les normes de sécurité qui exigent une résistance satisfaisante du pare-chocs et des pièces environnantes. Une façon de réduire le porte-à-faux est d’augmenter la longueur efficace de l’élément absorbeur, c’est à dire la distance sur laquelle l’élément absorbeur se déforme avant d’atteindre son incompressibilité caractérisée en une forte montée en effort. Dans le cadre de cette invention, la compressibilité s’entend de la faculté d’un corps à se comprimer au maximum, c’est-à-dire à laisser un résidu incompressible le plus faible possible.
A titre d’exemple, un élément absorbeur métallique peut se comprimer sur environ 70% et possède une incompressibilité d’environ 30%. On cherche donc à augmenter la compressibilité des éléments absorbeurs pour qu’ils puissent absorber le plus d’énergie possible en cas d’impact dans un encombrement axial réduit. Cet encombrement axial est donc le total de la course d’écrasement (pendant laquelle l’énergie est absorbée), et l’incompressible restant à la fin. Autrement dit, on cherche à réduire la partie incompressible des éléments absorbeurs qui ne participe pas à l’absorption d’énergie.
On connaît également des systèmes d’absorption d’énergie basés sur la
compression axiale d’un tube composite. Classiquement ce tube est composé d’une résine constituant la matrice du composite et des fibres.
Le mode préconisé pour la déformation axiale d’un tel tube composite durant la phase de compression sous un effort (choc) est la délamination. Lors d’une telle délamination, les renforts fibrés se cisaillent dans leur épaisseur de préférence sur toute la longueur du tube.
En particulier, le brevet US4336868A décrit des procédés de fabrication d’un tube composite ainsi que la performance des matrices et des renforts fibrés en termes de capacité à absorber l’énergie (énergie d’absorption spécifique). Dans ce document est notamment illustré le mode de délamination du tube sous un effort de compression axiale.
Classiquement, la résine est réduite en poussière et les différentes couches de renforts sont délaminées dans la direction de l’impact (donc essentiellement « axiale ») et absorbent ainsi de l’énergie.
Avec un tel mode de délaminage, on peut espérer un résidu incompressible d’environ 5%. Cette réduction de l’incompressible induit une augmentation de la longueur efficace de l’élément absorbeur et donc un potentiel d’absorption d’énergie plus important pour un tarage en effort identique.
Cependant, lorsque le système d’absorption d’énergie due à un choc comprend un tel élément absorbeur en matériau plastique et/ou composite, comme par exemple dans le brevet US7300080 B2, la présence d’un moyen de remorquage, comme une douille métallique dans laquelle peut être vissé un anneau ou crochet de remorquage, peut empêcher l’élément absorbeur d’atteindre une si faible incompressibilité.
Un autre brevet US6893063 B2 décrit le placement d’une douille métallique de remorquage dans la poutre de choc transversale. Cependant, la déformation de la poutre de choc transversale peut alors être affectée par la présence d’un tel système de remorquage en son sein. En outre, la transmission des efforts dus au remorquage et/ou à l’arrimage s’effectue depuis la douille de remorquage vers un longeron en passant par un élément absorbeur de choc, ce qui peut poser problème. En effet, un élément absorbeur de choc en matériau plastique et/ou composite peut être moins résistant aux efforts de traction ou à la fatigue qu’un élément absorbeur de choc en métal.
Le brevet EP2248688 décrit un système de remorquage, dans lequel la douille métallique est prévue pour se désolidariser du longeron par la présence d’une partie affaiblie sur la douille métallique, comme par exemple dans le cas d’un petit choc affectant la zone de la poutre de choc transversale ou de l’élément absorbeur. Cependant dans ce cas, un remorquage du véhicule est alors compromis, la
transmission des efforts entre un crochet de remorquage et un longeron du véhicule n’étant plus réalisée, la tenue mécanique des éléments transmettant les efforts dus au remorquage n’étant pas nécessairement conservée. La fabrication et l’assemblage d’un tel système est en outre complexe, et la longueur de la douille métallique alourdit un tel système.
Un but de l’invention est de remédier à ces inconvénients en fournissant un système d’absorption de choc pour véhicule automobile à encombrement et masse réduits, améliorant la transmission des efforts dus au remorquage ou à l’arrimage, permettant une compressibilité maximale en cas de choc, tout en permettant un remorquage ou un arrimage sécurisé, même lorsqu’un choc a affecté la zone de la poutre de choc transversale et/ou de l’élément absorbeur de choc, et dont la fabrication et l’assemblage sont simplifiés. Ainsi, l’invention a notamment pour objet un système d'absorption de choc pour véhicule automobile, le véhicule automobile étant doté d'au moins un longeron et d'une poutre de choc transversale, comportant
- un élément absorbeur apte à se déformer de manière irréversible au moins partiellement en réaction à un choc, l'élément absorbeur étant constitué d'un matériau plastique et/ou composite, l'élément absorbeur étant configuré pour être disposé entre la poutre de choc transversale et le longeron,
- un élément de liaison comprenant au moins une paroi ayant une extrémité destinée à être fixée à la poutre de choc, et une autre extrémité destinée à être fixée au longeron, laquelle comporte une face d’appui, l'élément absorbeur étant maintenu en position par l'élément de liaison, la face d’appui formant une butée pour l’élément absorbeur,
- un moyen de remorquage du véhicule automobile,
le moyen de remorquage comprenant une platine de fixation monopièce comportant une douille de fixation configurée pour s'accoupler avec un élément de remorquage amovible, la platine de fixation étant configurée pour être solidaire de l’extrémité destinée à être fixée au longeron et/ou du longeron.
Ainsi, un tel système permet de placer le moyen de remorquage de manière à ne pas augmenter l’encombrement du véhicule en direction longitudinale. La transmission des efforts n’est pas assurée via la poutre de choc transversale et/ou via l’élément absorbeur. Les efforts transitant par l’élément de remorquage amovible, par exemple un crochet de remorquage, sont directement transmis au longeron et donc à la structure du véhicule. Cela améliore la transmission des efforts. La douille de fixation de
l’élément de remorquage amovible, par exemple un crochet, est fixée de façon robuste au longeron. En effet, les efforts transmis depuis l’élément de remorquage amovible sont directement transmis à la structure du véhicule. De plus, un tel système permet d’obtenir une compressibilité maximale de l’élément absorbeur, la douille de fixation ne se trouvant pas dans la zone de compression de l’élément absorbeur. En effet, le taux de compressibilité de l'élément absorbeur n'est pas affecté par une implantation de la douille de fixation dans l’élément absorbeur. Les éléments du système peuvent avoir une forme permettant une fabrication aisée, et le nombre d’éléments à fixer est également réduit, cela permettant de simplifier l’assemblage et d’alléger le système d’absorption de choc par rapport à un système d’absorption de choc conventionnel.
Par « remorquage », il faut notamment comprendre remorquage et/ou arrimage, ou encore sortie de fossé. Ainsi l’arrimage d’un véhicule automobile permet son transport par exemple sur une remorque ou un bateau ou encore en cas de panne ou de stationnement gênant, ce qui peut être assimilé à un remorquage.
On entend par exemple par « apte à se déformer de manière irréversible », le délaminage ou la fragmentation. Le délaminage est la propriété d’un corps à se cisailler dans son épaisseur longitudinalement et la fragmentation est la capacité d’un corps à absorber de l’énergie par destruction. Le délaminage ou la fragmentation de l’élément absorbeur conduit à une destruction irréversible d’au moins une grande partie de l’élément absorbeur de sorte qu’il ne soit plus d’un seul tenant. De cette manière, la compressibilité de l’élément absorbeur est augmentée de manière conséquente. La longueur nécessaire du système d’absorption de choc est alors réduite, contribuant à une réduction du porte-à-faux et un allègement considérable du véhicule. Un tel élément absorbeur peut atteindre une compressibilité de plus de 90% (correspondant à un incompressible inférieur à 10%) comparé à un élément absorbeur en aluminium ayant une compressibilité d’environ 70%.
Le système d'absorption de choc selon l’invention peut optionnellement comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- la platine de fixation est solidaire de la face d’appui.
- la platine de fixation est venue de matière avec l'élément de liaison. Cela permet de diminuer le nombre de pièces à assembler, et ainsi de faciliter davantage l’assemblage du système d’absorption de choc.
- la platine de fixation forme une entretoise pour le longeron, destinée à être fixée par des moyens de fixation au longeron, de préférence les moyens de fixation fixant conjointement l'élément de liaison au longeron. Ainsi, la platine de fixation permet de renforcer l’extrémité du longeron, ce qui facilite notamment la transmission des efforts de remorquage. En effet, le transfert des efforts depuis l'élément de remorquage
amovible vers la structure du véhicule se fait directement sur le longeron via les moyens de fixation au longeron, sans passer par une autre pièce intermédiaire. Avantageusement, lorsque les moyens de fixation fixent conjointement l’élément de liaison au longeron, la platine de fixation forme une entretoise évitant la déformation du longeron lors de la fixation de l’élément de liaison au longeron par les moyens de fixation. Les moyens de fixation permettent en particulier de positionner la platine de fixation dans l’axe du longeron, permettant ainsi de reporter les efforts lors du remorquage sur toutes les faces du longeron.
- la platine de fixation s'étend uniquement derrière l'élément absorbeur, vus dans la direction longitudinale du véhicule automobile vers l'extérieur du véhicule automobile.
De cette manière, la compressibilité de l’élément absorbeur n’est en aucune manière affectée par un élément nécessaire pour réaliser la fonction de remorquage.
- la platine de fixation forme une butée pour la face d’appui. Ainsi, en cas de choc, les efforts sont également transmis au longeron via la platine de fixation.
- la douille de fixation est configurée pour s'étendre dans un espace creux du longeron. Ainsi, l’encombrement est minimal, un espace creux du longeron étant général peu utilisé, voire inutilisé.
- l’élément absorbeur est positionné à l’intérieur de l’élément de liaison. La présence de l’élément de liaison permet ainsi d’assurer le maintien en position de l’élément absorbeur entre la poutre de choc transversale et le longeron. Par exemple, l’élément de liaison peut également assurer le maintien, la rétention, de la poutre au longeron, en particulier après la désintégration d’au moins une partie de l’élément absorbeur après un impact. De préférence, il ne participe pas ou très peu (moins de 10%) à l’absorption d’énergie et sa longueur axiale après un choc (appelée son incompressible) est plus faible que celle de l’élément absorbeur de sorte que l’élément absorbeur peut se comprimer jusqu’à sa compressibilité maximale sans être influencé par l’élément de liaison, par exemple grâce à la présence d’une zone de faiblesse mécanique programmée. Cela permet à l’élément de liaison d’initier le mode de compression de l’élément absorbeur en cas de choc, par exemple en se pliant au niveau de la zone de faiblesse mécanique programmée, et de suivre le mouvement de compression de l’élément absorbeur. On entend par « zone de faiblesse mécanique programmée » une zone où la résistance mécanique du matériau est affaiblie de manière à initier et orienter le pliage de la pièce mécanique lorsque celle-ci subit un effort. Cette zone de faiblesse programmée peut par exemple être réalisée par l’absence partielle de matière, comme une diminution de l’épaisseur ou un trou, ou bien par une déformation locale de matière, comme une pliure. Plus généralement, la zone de faiblesse programmée peut comprendre au moins un des éléments de la liste
suivante, soit une combinaison de ces éléments : des trous, des évidements, des entailles, des plis marqués, une ondulation, un bossage, ou encore des changements d’épaisseur ou de matériau.
- l’élément absorbeur est un corps creux monopièce, de préférence un tube ayant une section choisie parmi la liste suivante : circulaire, rectangulaire, conique, hexagonale, évolutive. Cela permet de faciliter l’assemblage, et permet d’optimiser l’absorption d’énergie lors d’un choc.
L’invention a également pour objet une poutre de choc transversale pour véhicule automobile comprenant un système d’absorption de choc tel que décrit précédemment.
La poutre de choc transversale selon l’invention peut optionnellement comprendre les caractéristiques suivantes :
- elle comprend un orifice de passage pour l'élément de remorquage ;
- de plus, et de façon optionnelle, la paroi de l'orifice de passage peut former une butée configurée pour limiter une déformation de l'élément de remorquage lorsque l'élément de remorquage est soumis à une contrainte, en particulier une contrainte en flexion. Ainsi, lorsque la charge est exercée avec un angle par rapport à l’axe longitudinal du véhicule, l’élément de remorquage amovible s’appuie sur la poutre de choc et une partie des efforts est reportée sur la poutre de choc. Cela permet, en plus de faciliter la mise en place de l’élément de remorquage amovible, de limiter sa déformation.
L’invention a ensuite pour objet un module de choc pour véhicule automobile, comprenant une poutre de choc transversale telle que décrite précédemment et/ou un système d'absorption de choc tel que décrit précédemment, le module de choc comprenant au moins un élément venu de moulage choisi dans le groupe comprenant un système aérodynamique, un support de capteur, un élément raidisseur, un renfort de peau de pare-chocs. Cela permet de faciliter l’assemblage.
Le module de choc selon l’invention peut optionnellement comprendre la caractéristique suivante :
- au moins un élément venu de moulage est surmoulé sur la poutre de choc transversale et/ou sur le système d’absorption de choc. Cela permet d’intégrer des fonctions environnantes à la poutre, tout en réduisant le nombre de composants et en simplifiant l’assemblage et la logistique.
L’invention a enfin pour objet un bloc avant de véhicule automobile comprenant une poutre de choc transversale telle que décrite précédemment et/ou un module de choc
tel que décrit précédemment.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins dans lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique en coupe d’un premier exemple d’une poutre de choc comportant un système d’absorption de choc selon l’invention ;
- la figure 2 est une vue schématique en coupe d’un second exemple de poutre de choc comportant un système d’absorption de choc selon l’invention ;
- la figure 2bis est une vue schématique en coupe d’un détail d’un troisième exemple d’un système d’absorption de choc selon l’invention ;
- la figure 2ter est une vue schématique en coupe d’un détail d’un quatrième exemple d’un système d’absorption de choc selon l’invention ;
- la figure 3 est une vue schématique en perspective du premier exemple de poutre de choc comportant un système d’absorption de choc selon l’invention;
- la figure 4 est une vue schématique en perspective d’un exemple d’un élément de liaison conforme à l’invention ;
- la figure 5 est une vue schématique en perspective d’un exemple d’un élément absorbeur conforme à l’invention ;
- la figure 6 est une vue schématique en perspective d’un exemple d’une platine de fixation conforme à l’invention ;
- la figure 7 est une vue schématique en perspective d’un autre exemple d’une platine de fixation conforme à l’invention.
Dans ce qui va suivre, il peut être fait référence à des termes d'orientation, tels que « axe longitudinal X », « axe transversal Y », « axe vertical Z », « avant », « arrière »,
« au-dessus », « supérieure », « en dessous », « inférieure » etc. Ces termes s'entendent par référence à l'orientation usuelle des véhicules automobiles.
Comme illustré sur les figures 1 et 3, le système d’absorption de choc 1 selon l’invention comprend un élément absorbeur 3 apte à se déformer de manière irréversible au moins partiellement en réaction à un choc, par exemple par délaminage. L’élément absorbeur 3 est constitué d’un tube en matériau plastique et/ou composite. Ainsi, l’élément absorbeur 3 peut comprendre au moins une couche de matériau composite ayant une matrice en matière plastique et des éléments de renfort.
La matrice en matière plastique est par exemple un matériau thermoplastique, de préférence choisi seul ou en combinaison parmi les matériaux suivants : un polyamide, un polypropylène, un polyuréthane.
La matrice en matière plastique peut alternativement être un matériau thermodurcissable, de préférence choisi seul ou en combinaison parmi les matériaux suivants : un époxy, un polyester, un vinylester.
Les éléments de renfort peuvent être des fibres continues, de préférence à base d’un matériau choisi seul ou en combinaison parmi les matériaux suivants : carbone, verre, aramide.
L’élément absorbeur 3 est configuré pour être disposé entre une poutre de choc transversale 5 et un longeron 4 du véhicule automobile, par exemple de manière sensiblement coaxiale à l’axe longitudinal X du véhicule automobile lorsque celui-ci est disposé sur un véhicule automobile.
Dans l’exemple illustré sur les figures, en particulier sur la figure 5, l’élément absorbeur 3 est un corps creux monopièce sous forme de tube circulaire. Plus généralement, l’élément absorbeur 3 peut être un corps creux, en particulier monopièce, par exemple sous forme de tube ayant une section circulaire, rectangulaire, conique, hexagonale ou évolutive.
Le système d’absorption de choc 1 comprend en outre un élément de liaison 7. La poutre de choc 5 et l’élément de liaison 7 peuvent être réalisés en métal, comme par exemple de l’aluminium ou de l’acier, et/ou en matériau plastique et/ou composite.
L’élément de liaison 7 relie la poutre de choc transversale 5 au longeron 4. Ainsi, l’élément de liaison 7 comprend par exemple une paroi ayant une extrémité 9 destinée à être fixée à la poutre de choc transversale 5, par exemple par des moyens de fixation s’engageant dans des trous de fixation 6 de l’élément de liaison 7 comme des vis ou des rivets. D’autres moyens de fixation sont également possibles, par exemple par collage, soudage, lesquels ne nécessitent ainsi pas forcément la présence de trous de fixation 6 dans l’élément de liaison 7.
L’élément de liaison comprend en outre une partie de liaison 10 et une autre extrémité 11 destinée à être fixée au longeron 4. L’élément de liaison 7 maintient en position l’élément absorbeur 3, l’élément absorbeur 3 étant dans cet exemple positionné à l’intérieur de l’élément de liaison 7. Comme illustré sur les figures 3 et 4, la partie de liaison 10 de l’élément de liaison 7 peut comporter des orifices et/ou des plis marqués, en particulier pour former une zone d’affaiblissement. Cette zone d’affaiblissement permet par exemple à l’élément de liaison 7 de se déformer d’une manière prédéterminée en cas de choc, notamment pour ne pas influencer le taux de compressibilité de l’élément absorbeur 3. Ainsi, l’élément de liaison 7 a avantageusement un taux d’incompressibilité de moins de 10% après un choc.
Comme illustré sur la figure 1 , l’extrémité 11 de l’élément de liaison 7 peut être fixée
au longeron 4 par le biais de moyens de fixation s’engageant dans les trous 12. Ainsi, l’élément de liaison 7 est fixé au longeron 4 par l’intermédiaire de ces moyens de fixation. Dans l’exemple illustré sur la figure 1 , les trous 12 sont disposés latéralement, et lors de l’assemblage sur le longeron 4, ces trous 12 sont sensiblement alignés sur des trous pratiqués sur les faces latérales du longeron 4 pour permettre le passage des moyens de fixation, comme par exemple des vis. Comme illustré notamment sur la figure 3, l’élément de liaison 7 peut éventuellement former une entretoise qui permet de ne pas déformer l’extrémité 11 lors de sa fixation au longeron 4, par le biais de moyens de fixation s’engageant dans les trous 12, et de favoriser la transmission des efforts au longeron 4 en cas de remorquage. Ainsi, l’élément de liaison 7 est fixé au longeron 4 par l’intermédiaire de ces moyens de fixation. Dans les exemples illustrés sur les figures 1 , 3 et 4, les trous 12 sont disposés latéralement, et lors de l’assemblage sur le longeron 4, ces trous 12 sont sensiblement alignés sur des trous pratiqués sur les faces latérales du longeron 4 pour permettre le passage des moyens de fixation, comme par exemple des vis. On limite les efforts en flexion sur l’élément de remorquage 17.
L’extrémité 11 de l’élément de liaison 7 comporte en outre une plaque formant face d’appui 14, sur laquelle vient en appui l’élément absorbeur 3 du côté du longeron 4. La face d’appui 14 forme ainsi une butée pour l’élément absorbeur 3.
Le système d’absorption de chocs comprend enfin un moyen de remorquage. Le moyen de remorquage comprend une platine de fixation 13 monopièce comportant une douille de fixation 15 configurée pour s'accoupler avec un élément de remorquage 17 amovible. Lorsque l’élément absorbeur 3 est un corps creux, l’élément de remorquage 17 peut passer à travers l’élément absorbeur 3, notamment pour permettre une transmission correcte des efforts dus au remorquage à la structure du véhicule. L’élément de remorquage 17 amovible peut par exemple être un crochet de remorquage, comme illustré sur les figures 1 , 2 et 3. La platine de fixation 13 et l’élément de remorquage 17 amovible peuvent être réalisés en métal, comme par exemple de l’acier ou de l’aluminium. L'élément de liaison 7 peut être réalisé en une seule pièce, comme par exemple un profilé aluminium extrudé. Alternativement, l’élément de liaison 7 peut être réalisé par assemblage de plusieurs composants, comme par exemple des composants emboutis ou pliés assemblés par soudage). La platine de fixation 13 est solidaire de l'élément de liaison 7 du côté de l’extrémité 11 de l’élément de liaison 7 destinée à être fixée au longeron 4, en particulier elle peut être solidaire de la face d’appui 14. Par exemple, la platine de fixation 13 est venue de matière avec l’élément de liaison 7. Ainsi, la platine de fixation 13 peut être soudée à l’élément de liaison 7, mais l’élément de liaison 7 peut alternativement être surmoulé sur la platine de fixation 13. La platine de fixation 13 peut en outre être réalisée par
usinage, extrusion, fabrication additive, en matériau acier, aluminium ou composite.
Dans l’exemple illustré sur les figures 1 et 3, la platine de fixation 13 s’étend uniquement derrière l’élément absorbeur 3, vus dans la direction longitudinale X du véhicule automobile vers l’extérieur du véhicule automobile, c’est-à-dire vers l’avant lorsque le système d’absorption de choc est destiné à être placé à l’avant du véhicule automobile, ou vers l’arrière lorsque le système d’absorption de choc est destiné à être placé à l’arrière du véhicule automobile. L’extrémité du longeron 4 peut prendre appui contre une surface de la face d’appui 14 de l’extrémité 11 de l’élément de liaison 7 destinée à être fixée au longeron 4, en particulier une surface sensiblement perpendiculaire à l’axe longitudinal X du véhicule automobile. La douille de fixation 15 s’étend dans un espace creux du longeron 4, elle ne peut ainsi interférer avec la fonction d’absorption d’énergie de la poutre de choc et de l’élément absorbeur en cas de choc.
Comme illustré sur les figures 1 , 2 et 3, la poutre de choc transversale 5 peut comprendre un orifice de passage 19 pour l'élément de remorquage 17. La paroi de l'orifice de passage 19 peut former une butée configurée pour limiter une déformation de l'élément de remorquage 17 lorsque l'élément de remorquage 17 est soumis à une contrainte, en particulier une contrainte en flexion. En effet, une zone de contact entre l’élément de remorquage 17 et la paroi de l’orifice de passage 19 peut exister en cas de déformation de l’élément de remorquage 17. Ainsi, la dimension de l’orifice de passage 19 peut être choisie proche des dimensions de la partie de l’élément de remorquage 17 destinée à être insérée à travers l’orifice de passage 19 en direction de la douille de fixation 15. Dans ce cas, la zone de contact entre l’élément de remorquage 17 et la paroi de l’orifice de passage 19 permet de transférer une partie des efforts de l’élément de remorquage 17 à la poutre de choc transversale 5, et limite ainsi la transmission les efforts non orientés dans la direction longitudinale X du véhicule automobile à la douille de fixation 15.
Le système d’absorption 1 peut être fixé sur la poutre de choc transversale 5, par exemple préalablement au montage sur un véhicule automobile pour simplifier l’assemblage ultérieur sur un véhicule automobile. La poutre de choc transversale 5 comportant un tel système d’absorption 1 peut ensuite être transportée puis assemblée sur le véhicule automobile, en particulier sur un longeron 4 du véhicule automobile, par l’intermédiaire de moyens de fixation par vissage.
Un module de choc peut comporter une poutre de choc transversale 5, un système d’absorption de choc 1 ainsi qu’au moins un élément venu de moulage choisi dans le groupe comprenant un système aérodynamique, un support de capteur(s), un élément raidisseur de voie basse pour la protection des chocs piéton, un renfort de peau de
pare-chocs. En particulier, un module de choc peut comporter une poutre de choc transversale 5, un système d’absorption de choc 1 , et venus de moulage, un système aérodynamique, un support de capteur(s), un élément raidisseur de voie basse et un renfort de peau de pare-chocs. Cela permet de diminuer le nombre d’éléments différents à assembler sur le véhicule automobile. Le système aérodynamique peut comporter au moins un élément choisi dans le groupe comprenant un cadre pour volets pilotés, un guide d'air, un déflecteur aérodynamique (convergent sous caisse), un plastron.
Ce ou ces éléments venus de moulage peuvent être surmoulés sur la poutre de choc transversale 5 et/ou sur le système d’absorption de choc 1.
Un bloc avant de véhicule automobile peut comprendre une poutre de choc transversale 5 comportant un système d’absorption de choc 1 , et/ou peut comprendre un module de choc du type précité.
Dans l’exemple illustré sur les figures 2 et 2ter, le système d’absorption de choc 1 se distingue de celui illustré sur la figure 1 en ce que la platine de fixation 13 est solidaire à la fois de la face d’appui 14 de l'élément de liaison 7 et du longeron 4.
Avantageusement, dans l’exemple illustré sur la figure 2ter, en cas de choc, l’élément absorbeur 3 appuie sur la face d’appui 14 qui est rigidifiée par la présence de la platine de fixation 13 qui se trouve en contact avec la plaque formant face d’appui 14, à l’arrière de celle-ci. Ainsi, la face d’appui 14 forme une butée pour l’élément absorbeur 3 et la platine de fixation 13 forme une butée pour la face d’appui 14.
Dans l’exemple illustré sur la figure 2bis, le système d’absorption de choc 1 se distingue de celui illustré sur la figure 2 en ce que la platine de fixation 13 est fixée uniquement sur le longeron 4. La platine de fixation 13 et l’élément de liaison 7 forment alors des pièces séparées.
De manière similaire, dans les exemples illustrés sur les figures 6 et 7, la platine de fixation 13 est un élément séparé de l’élément de liaison 7. Dans ces exemples, la platine de fixation forme alors une entretoise pour le longeron 4 destinée à être fixée au longeron 4, par le biais de moyens de fixation s’engageant dans les trous 21. Ainsi, la platine de fixation 13 est fixée au longeron 4 par l’intermédiaire de ces moyens de fixation. Dans les exemples illustrés sur les figures 6 et 7, les trous 21 sont disposés latéralement, et lors de l’assemblage sur le longeron 4, ces trous 21 sont sensiblement alignés sur des trous pratiqués sur les faces latérales du longeron 4 pour permettre le passage des moyens de fixation, comme par exemple des vis.
Les moyens de fixation peuvent en outre être utilisés pour fixer conjointement la platine de fixation 13 et l’élément de liaison 7 au longeron 4. La platine de fixation
formant une entretoise pour le longeron 4, la déformation de celui-ci est ainsi limitée lors de l’assemblage par le biais des moyens de fixation.
L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation présentés et d'autres modes de réalisation apparaîtront clairement à l'homme du métier.
Il est par exemple possible de réaliser l’élément de liaison 7 à partir d’un matériau plastique et/ou composite, par exemple lorsque la douille de fixation 13 n’est pas venue de matière avec l’élément de liaison 7.
II est également possible de disposer un moyen de guidage de l’élément de remorquage 17 amovible entre la poutre de choc transversale 5 et l’extrémité 11 de l’élément de liaison 7 destinée à être fixée sur le longeron 4. Ce moyen de guidage peut par exemple être un tube en matériau plastique, en particulier dont l’épaisseur est suffisamment faible pour ne pas influencer le taux de compressibilité de l’élément absorbeur 3 en cas de choc. Il est également possible de réaliser le moyen de guidage sous la forme d’un bord tombé sur la poutre 5 au niveau de l’orifice 19.
Enfin, le système d’absorption de choc 1 a notamment été décrit comme un système d’absorption de choc apte à être disposé à l’avant d’un véhicule, mais un tel système d’absorption de choc peut également être disposé à l’arrière d’un véhicule automobile.
Références :
I : système d’absorption de choc
3 : élément absorbeur
4 : longeron
5 : poutre de choc transversale
6 : trou de fixation de l’élément de liaison 7 du côté de la poutre 5
7 : élément de liaison
9 : extrémité de l’élément de liaison 7 du côté de la poutre 5 10 : partie de liaison
I I : extrémité de l’élément de liaison 7 du côté du longeron 4
12 : trou de fixation de l’élément de liaison 7 du côté du longeron 4
13 : platine de fixation
14 : face d’appui
15 : douille de fixation
17 : élément de remorquage
19 : orifice de passage
21 : trou de la platine de fixation 13
Claims
1. Système d'absorption de choc (1 ) pour véhicule automobile, le véhicule automobile étant doté d'au moins un longeron (4) et d'une poutre de choc transversale (5), comportant
- un élément absorbeur (3) apte à se déformer de manière irréversible au moins partiellement en réaction à un choc, l'élément absorbeur (3) étant constitué d'un matériau plastique et/ou composite, l'élément absorbeur (3) étant configuré pour être disposé entre la poutre de choc transversale (5) et le longeron (4),
- un élément de liaison (7) comprenant au moins une paroi ayant une extrémité (9) destinée à être fixée à la poutre de choc, et une autre extrémité (11 ) destinée à être fixée au longeron (4), laquelle comporte une face d’appui (14), l'élément absorbeur (3) étant maintenu en position par l'élément de liaison (7), la face d’appui (14) formant une butée pour l’élément absorbeur (3),
- un moyen de remorquage du véhicule automobile,
le moyen de remorquage comprenant une platine de fixation (13) monopièce comportant une douille de fixation (15) configurée pour s'accoupler avec un élément de remorquage (17) amovible, la platine de fixation (13) étant configurée pour être solidaire de l’extrémité (11 ) destinée à être fixée au longeron (4) et/ou du longeron (4), l’élément absorbeur (3) étant un corps creux monopièce.
2. Système d'absorption de choc (1 ) selon la revendication 1 , dans lequel la platine de fixation (13) est solidaire de la face d’appui (14).
3. Système d'absorption de choc (1 ) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la platine de fixation (13) est venue de matière avec l'élément de liaison (7).
4. Système d'absorption de choc (1 ) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la platine de fixation (13) forme une entretoise pour le longeron (4), destinée à être fixée par des moyens de fixation au longeron (4), de préférence les moyens de fixation fixant conjointement l'élément de liaison (7) au longeron (4).
5. Système d'absorption de choc (1 ) selon la revendication précédente, dans lequel la platine de fixation (13) s'étend uniquement derrière l’élément absorbeur (3), vus dans la direction longitudinale du véhicule automobile vers l'extérieur du véhicule automobile.
6. Système d'absorption de choc (1 ) selon l’une quelconque des revendications 1 , 2,
4 et 5, dans lequel la platine de fixation (13) forme une butée pour la face d’appui (14).
7. Système d'absorption de choc (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la douille de fixation (15) est configurée pour s'étendre dans un espace creux du longeron (4).
8. Système d'absorption de choc (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’élément absorbeur (3) est positionné à l’intérieur de l’élément de liaison (7).
9. Système d'absorption de choc (1 ) pour véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’élément absorbeur (3) est un tube ayant une section choisie parmi la liste suivante : circulaire, rectangulaire, conique, hexagonale, évolutive.
10. Poutre de choc transversale (5) pour véhicule automobile comprenant un système d'absorption de choc (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes.
11. Poutre de choc transversale (5) selon la revendication précédente, laquelle comprend un orifice de passage (19) pour l'élément de remorquage (17), la paroi de l'orifice de passage (19) formant une butée configurée pour limiter une déformation de l'élément de remorquage (17) lorsque l'élément de remorquage (17) est soumis à une contrainte, en particulier une contrainte en flexion.
12. Module de choc pour véhicule automobile comprenant une poutre de choc transversale (5) selon l’une quelconque des revendications 10 et 11 et/ou un système d'absorption de choc (1 ) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, lequel comprend au moins un élément venu de moulage choisi dans le groupe comprenant un système aérodynamique, un support de capteur, un élément raidisseur, un renfort de peau de pare-chocs.
13. Module de choc selon la revendication précédente, dans lequel ledit au moins un élément venu de moulage est surmoulé sur la poutre de choc transversale (5) et/ou sur le système d’absorption de choc (1 ).
14. Bloc avant de véhicule automobile comprenant une poutre de choc transversale
(5) selon l’une quelconque des revendications 10 et 11 et/ou un module de choc selon l’une quelconque des revendications 12 et 13.
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