FR2832110A1 - Automobile bumper beam extends along directrix line and comprises front and rear walls and strut structure comprising wave extending along directrix line between walls - Google Patents
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Abstract
Description
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La présente invention concerne une poutre de pare-chocs pour véhicule automobile, du type s'étendant le long d'une ligne directrice et comprenant une paroi avant, une paroi arrière et une structure d'entretoise, les parois avant et arrière s'étendant sensiblement le long de la ligne directrice et étant espacées, au moins dans une région de la poutre, l'une de l'autre le long d'une direction d'espacement destinée à être sensiblement confondue avec la direction longitudinale d'un véhicule automobile sur lequel la poutre est montée, la structure d'entretoise reliant les parois avant et arrière. The present invention relates to a bumper beam for a motor vehicle, of the type extending along a guideline and comprising a front wall, a rear wall and a spacer structure, the front and rear walls extending. substantially along the guideline and being spaced apart, at least in one region of the beam, from each other along a spacing direction intended to be substantially coincident with the longitudinal direction of a motor vehicle on which the beam is mounted, the spacer structure connecting the front and rear walls.
L'invention s'applique par exemple à une poutre de pare-chocs arrière de véhicule automobile. The invention applies for example to a rear bumper beam of a motor vehicle.
On connaît une poutre arrière sous forme d'un caisson dont une paroi arrière est formée par une plaque, et dont une paroi avant est formée par le fond d'un profilé de section en Q dont les pattes sont soudées à la plaque arrière. Les flancs du profilé en Q forment des parois inférieure et supérieure horizontales. A rear beam is known in the form of a box, a rear wall of which is formed by a plate, and a front wall of which is formed by the bottom of a section of Q section, the legs of which are welded to the rear plate. The sides of the Q-shaped profile form horizontal lower and upper walls.
Une telle poutre, généralement réalisée en matière plastique, s'avère coûteuse à fabriquer, en raison des soudures entre le profilé avant et la plaque arrière, et présente en outre des propriétés d'absorption d'énergie de choc peu satisfaisantes. En effet, on constate qu'en cas de choc les parois inférieure et supérieure ont une tendance importante à flamber. Such a beam, generally made of plastic, turns out to be expensive to manufacture, because of the welds between the front section and the rear plate, and furthermore presents unsatisfactory impact energy absorption properties. In fact, it can be seen that in the event of an impact, the lower and upper walls have a significant tendency to flame.
On connaît également une poutre arrière du type précité dans laquelle la structure d'entretoise est formée par un réseau de nervures à maille rectangulaire. Ces nervures, qui sont moulées d'une seule pièce avec la paroi arrière, délimitent des alvéoles qui s'étendent selon la direction d'espacement et présentent une section rectangulaire. Une telle poutre a un comportement aux chocs plus satisfaisant mais possède une masse importante. There is also known a rear beam of the aforementioned type in which the spacer structure is formed by a network of ribs with rectangular mesh. These ribs, which are molded in one piece with the rear wall, delimit cells which extend in the direction of spacing and have a rectangular section. Such a beam has a more satisfactory impact behavior but has a large mass.
Un but de l'invention est de résoudre ce problème en fournissant une poutre de pare-chocs du type précité qui soit de masse plus réduite et qui présente de bonnes propriétés d'absorption d'énergie de choc. An object of the invention is to solve this problem by providing a bumper beam of the aforementioned type which is of reduced mass and which has good impact energy absorption properties.
A cet effet, l'invention a pour objet une poutre du type précitée, caractérisée en ce que caractérisée en ce que la structure d'entretoise comprend au moins une onde s'étendant sensiblement le long de la ligne directrice entre les parois avant et arrière et ondulant le long d'une direction d'ondulation sensiblement orthogonale à la ligne directrice et à la direction d'espacement, en For this purpose, the invention relates to a beam of the aforementioned type, characterized in that characterized in that the spacer structure comprises at least one wave extending substantially along the guideline between the front and rear walls and undulating along a direction of undulation substantially orthogonal to the guideline and to the direction of spacing, in
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ce que l'onde possède des sommets et des creux et des tronçons intermédiaires situés entre les creux et les sommets, et en ce que les tronçons intermédiaires sont inclinés d'un angle non nul par rapport à la ligne directrice et d'un angle non nul par rapport à la direction d'ondulation. that the wave has vertices and hollows and intermediate sections located between the hollows and vertices, and in that the intermediate sections are inclined at a non-zero angle relative to the guideline and at an angle not zero with respect to the ripple direction.
Selon des modes particuliers de réalisation, la poutre peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise (s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - l'onde est venue de matière avec l'une des parois avant et arrière, - l'onde est assemblée par emboîtement à une première paroi parmi les parois avant et arrière, l'onde étant ainsi bloquée en translation sensiblement
le long de la ligne directrice et le long de la direction d'ondulation par rapport à la a première paroi, - l'onde est assemblée à la première paroi par encliquetage pour bloquer l'onde entretoise par rapport à la première paroi le long de la direction d'espacement, - l'une des parois avant et arrière comprend des tronçons formant structure d'absorption d'énergie de choc par déformation plastique, ces structures d'absorption d'énergie de choc s'étendant vers l'autre des parois avant et arrière le long de la direction d'espacement, - la structure d'entretoise comprend une onde unique, - la structure d'entretoise comprend plusieurs ondes espacées l'une de l'autre le long de la direction d'ondulation d'une distance non nulle, - la poutre est réalisée en matière plastique. According to particular embodiments, the beam may include one or more of the following characteristics, taken alone or in any technically possible combination: - the wave has come in one piece with one of the front and rear walls , - the wave is assembled by interlocking to a first wall among the front and rear walls, the wave being thus blocked in translation substantially
along the guideline and along the direction of undulation relative to the first wall, - the wave is assembled to the first wall by snap-fastening to block the spacer wave relative to the first wall along the spacing direction, one of the front and rear walls comprises sections forming a structure for absorbing impact energy by plastic deformation, these structures for absorbing impact energy extending towards the other of the front and rear walls along the spacing direction, - the spacer structure comprises a single wave, - the spacer structure comprises several waves spaced apart from each other along the ripple direction d 'a non-zero distance, - the beam is made of plastic.
L'invention a en outre pour objet un module d'extrémité longitudinale de véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comprend une poutre de parechocs telle que définie ci-dessus. The invention further relates to a longitudinal end module of a motor vehicle characterized in that it comprises a bumper beam as defined above.
L'invention a en outre pour objet un véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comprend une poutre telle que définie ci-dessus. The invention further relates to a motor vehicle characterized in that it comprises a beam as defined above.
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 annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en perspective éclatée d'une poutre de pare-chocs arrière selon l'invention, The invention will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of example, and made with reference to the appended drawings, in which: - Figure 1 is a schematic exploded perspective view of a rear bumper beam according to the invention,
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- la figure 2 est une vue agrandie de la moitié gauche de la poutre de la figure 1 montée à l'extrémité longitudinale arrière d'un véhicule automobile, - la figure 3 est une vue partielle, schématique et en coupe prise suivant la surface courbe itt-ttt de la figure 2 et illustrant la liaison entre l'onde entretoise et la paroi avant de la poutre de pare-chocs, - la figure 4 est une section schématique, partielle, agrandie et en coupe prise suivant la ligne IV-IV de la figure 3, et - la figure 5 est une vue partielle, schématique, agrandie et en coupe prise suivant le plan V-V de la figure 2 et illustrant la liaison de la poutre de parechocs et de l'extrémité longitudinale arrière du véhicule automobile. - Figure 2 is an enlarged view of the left half of the beam of Figure 1 mounted at the rear longitudinal end of a motor vehicle, - Figure 3 is a partial schematic view in section taken along the curved surface itt-ttt of Figure 2 and illustrating the connection between the spacer wave and the front wall of the bumper beam, - Figure 4 is a schematic, partial section, enlarged and in section taken along line IV-IV of Figure 3, and - Figure 5 is a partial schematic view, enlarged and in section taken along the plane VV of Figure 2 and illustrating the connection of the bumper beam and the rear longitudinal end of the motor vehicle.
Dans tout ce qui suit, les orientations utilisées sont les orientations habituelles d'un véhicule automobile. Ainsi, les termes "avant", "arrière", "inférieur","supérieur"s'entendent par rapport à la position d'un conducteur et au sens de marche du véhicule. In all that follows, the orientations used are the usual orientations of a motor vehicle. Thus, the terms "front", "rear", "lower", "upper" are understood in relation to the position of a driver and the direction of travel of the vehicle.
Les figures 1 à 5 illustrent une poutre de pare-chocs 1, réalisée par exemple en matière plastique, et qui s'étend essentiellement le long d'une ligne directrice L 1 horizontale et qui comprend une paroi avant 2, une paroi arrière 3 et une structure d'entretoise 4 sous forme d'une onde sensiblement sinusoïdale. FIGS. 1 to 5 illustrate a bumper beam 1, made for example of plastic, and which extends essentially along a horizontal guideline L 1 and which comprises a front wall 2, a rear wall 3 and a spacer structure 4 in the form of a substantially sinusoidal wave.
Les parois avant 2 et arrière 3 s'étendent essentiellement le long de la ligne directrice L 1. Les parois avant 2 et arrière 3 sont espacées dans une région centrale 5 de la poutre 1 l'une de l'autre le long d'une direction d'espacement L2 horizontale. La direction L2 est confondue avec la direction longitudinale du véhicule automobile (figure 2). The front 2 and rear 3 walls extend essentially along the guideline L 1. The front 2 and rear 3 walls are spaced in a central region 5 of the beam 1 from one another along a horizontal direction of spacing L2. The direction L2 coincides with the longitudinal direction of the motor vehicle (Figure 2).
La paroi avant 2 comprend une région centrale 6 galbée qui s'étend sur l'essentiel de la longueur de la paroi avant 2. La paroi avant 2 comprend en outre deux régions d'extrémité latérales 7 gauche et droite. The front wall 2 comprises a curved central region 6 which extends over most of the length of the front wall 2. The front wall 2 further comprises two lateral end regions 7 left and right.
La paroi arrière 3 comprend une région centrale 9, qui est galbée de façon analogue à la région 6 de la paroi avant 2, et qui s'étend sur l'essentiel de la longueur de la paroi arrière 3. La région centrale 9 de la paroi arrière 3 a une section courante en n. The rear wall 3 comprises a central region 9, which is curved in a similar manner to region 6 of the front wall 2, and which extends over most of the length of the rear wall 3. The central region 9 of the rear wall 3 has a current section at n.
La paroi arrière 3 possède en outre deux régions d'extrémités latérales 10. Dans chacune de ses régions d'extrémités 10, la paroi arrière 3 forme trois plis longitudinaux successifs 11 qui définissent une structure 12 The rear wall 3 also has two lateral end regions 10. In each of its end regions 10, the rear wall 3 forms three successive longitudinal folds 11 which define a structure 12
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d'absorption d'énergie de choc par déformation plastique. Chaque structure 12 s'étend depuis la région 10 correspondante vers l'avant le long de la direction d'espacement L2, jusqu'à la paroi avant 2. Plus précisément, chaque structure 12 comprend deux plis 11 avant entre lesquels un pli 11 arrière est situé. absorption of impact energy by plastic deformation. Each structure 12 extends from the corresponding region 10 forwards along the spacing direction L2, to the front wall 2. More precisely, each structure 12 comprises two front plies 11 between which a rear ply 11 is located.
L'onde entretoise 4 s'étend le long de la ligne directrice L 1 entre les deux structures d'absorption d'énergie de choc 12. L'onde entretoise 4 a été réalisée lors du moulage de la paroi arrière 3 et est donc venue de matière avec celle-ci. L'onde entretoise 4 prolonge le fond de la région centrale 9 en Q vers l'avant jusqu'à la paroi avant 2. The spacer wave 4 extends along the guideline L 1 between the two shock energy absorption structures 12. The spacer wave 4 was produced during the molding of the rear wall 3 and therefore came matter with it. The spacer wave 4 extends the bottom of the central region 9 in Q towards the front to the front wall 2.
L'onde entretoise 4 ondule le long d'une direction d'ondulation L3 sensiblement verticale et donc orthogonale à la ligne directrice L 1 et à la direction d'espacement L2. The spacer wave 4 undulates along a substantially vertical direction of undulation L3 and therefore orthogonal to the guideline L 1 and to the spacing direction L2.
Comme on le voit sur la figure 3, qui est prise suivant une surface médiane courbe parallèle à la ligne L1, fonde entretoise 4 comprend, de manière alternée le long de la ligne directrice L 1, des sommets 13 et des creux 14. Les creux 13 et les sommets 14 sont reliés par des tronçons intermédiaires 15. Les tronçons intermédiaires 15 sont inclinés d'un angle a non nul par rapport à la ligne directrice L 1. Cet angle a est par exemple compris entre 300 et 600. Ces tronçons intermédiaires sont donc inclinés d'un angle p non nul, complémentaire de l'angle a, par rapport à la direction d'ondulation L3. As can be seen in FIG. 3, which is taken along a curved median surface parallel to the line L1, the foundation spacer 4 comprises, alternately along the guideline L 1, vertices 13 and hollows 14. The hollows 13 and the vertices 14 are connected by intermediate sections 15. The intermediate sections 15 are inclined at an angle a not zero with respect to the guideline L 1. This angle a is for example between 300 and 600. These intermediate sections are therefore inclined by a non-zero angle p, complementary to the angle a, relative to the direction of undulation L3.
La paroi avant 2 comprend sur la face arrière de sa région centrale 6 une série de plots d'emboîtement 18 qui s'étendent longitudinalement vers l'arrière et qui ont sensiblement une même section transversale courbe. The front wall 2 comprises on the rear face of its central region 6 a series of nesting studs 18 which extend longitudinally rearward and which have substantially the same curved cross section.
Chaque plot 18 est reçu dans la concavité d'un sommet 13 ou d'un creux 14 de l'onde entretoise 4 et en épouse la forme. L'onde entretoise 4 prend ainsi appui sur les plots 18 le long de la ligne L 1 et de la direction L3 successivement par ses sommets 13 et ses creux 14. L'onde entretoise 4 et la paroi arrière 3 sont ainsi bloquées en translation par rapport à la paroi avant 2 le long de la ligne directrice L 1 et le long de la direction d'ondulation L3. Each pad 18 is received in the concavity of a vertex 13 or a hollow 14 of the spacer wave 4 and follows its shape. The spacer wave 4 is thus supported on the studs 18 along the line L 1 and the direction L3 successively by its vertices 13 and its recesses 14. The spacer wave 4 and the rear wall 3 are thus blocked in translation by relative to the front wall 2 along the guideline L 1 and along the direction of undulation L3.
Comme illustré par la figure 4, le plot 18 médian possède un relief d'encliquetage 20 supérieur arrière et qui est engagé dans une ouverture 21 du sommet correspondant 13 de l'onde entretoise 4 pour bloquer en translation As illustrated in FIG. 4, the median stud 18 has an upper rear snap relief 20 and which is engaged in an opening 21 of the corresponding vertex 13 of the spacer wave 4 to block in translation
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l'onde entretoise 4 et la paroi arrière 3, par rapport à la paroi avant 2, le long de la direction d'espacement L2. the spacer wave 4 and the rear wall 3, relative to the front wall 2, along the spacing direction L2.
L'onde entretoise 4 prend alors appui, le long de la direction d'espacement L2, sensiblement par toute sa tranche avant sur la face arrière de la paroi avant 2. The spacer wave 4 then takes support, along the spacing direction L2, substantially by its entire front edge on the rear face of the front wall 2.
Pour chaque structure 12, les deux plis 11 avant sont munis chacun de deux orifices 24 et prennent chacun appui sur la région d'extrémité latérale 7 correspondante de la paroi avant 2 qui est munie d'orifices 25 correspondants. For each structure 12, the two front folds 11 are each provided with two orifices 24 and are each supported on the corresponding lateral end region 7 of the front wall 2 which is provided with corresponding orifices 25.
Comme illustré par les figures 2 et 5, la poutre 1 est montée à l'extrémité arrière 26 de la caisse 27 d'un véhicule automobile grâce à des vis (non-représentées) reçues dans les orifices 24 et 25. Les vis plaquent les plis avant 11 et les régions d'extrémités 7 de la paroi avant 2 contre la caisse 27. As illustrated in Figures 2 and 5, the beam 1 is mounted at the rear end 26 of the body 27 of a motor vehicle by means of screws (not shown) received in the orifices 24 and 25. The screws press the front folds 11 and the end regions 7 of the front wall 2 against the body 27.
En cas de choc à faible vitesse, typiquement à une vitesse inférieure à 4km/h, la poutre de pare-chocs 1 se déforme élastiquement par dégalbage de sa région centrale 5 vers l'avant. Au cours de ce dégalbage, l'onde entretoise 4 transmet les efforts de la paroi arrière 3 vers la paroi avant 2. Cette onde entretoise 4 s'étendant le long de la ligne directrice L 1 mais également le long de la direction d'ondulation L3, les risques de flambement de l'onde entretoise 4 sont réduits. Ainsi, l'énergie de choc absorbée sera importante. In the event of an impact at low speed, typically at a speed of less than 4 km / h, the bumper beam 1 deforms elastically by stripping of its central region 5 towards the front. During this trimming, the spacer wave 4 transmits the forces from the rear wall 3 to the front wall 2. This spacer wave 4 extending along the guideline L 1 but also along the direction of undulation L3, the risks of buckling of the spacer wave 4 are reduced. Thus, the shock energy absorbed will be significant.
L'inclinaison des tronçons intermédiaires 15 de l'onde entretoise 4 par rapport à la ligne directrice L 1, confère à la poutre 1 une rigidité en torsion importante autour de la ligne L 1. Cela contribue à stabiliser la poutre 1 et à assurer une absorption satisfaisante de l'énergie de choc. The inclination of the intermediate sections 15 of the spacer wave 4 with respect to the guideline L 1, gives the beam 1 significant torsional rigidity around the line L 1. This contributes to stabilizing the beam 1 and ensuring a satisfactory absorption of shock energy.
En cas de choc à une vitesse plus importante, par exemple 16 km/h, en plus de la déformation décrite précédemment, les structures 12 et l'onde entretoise 4 vont se déformer plastiquement pour assurer l'absorption de l'énergie de choc. In the event of an impact at a higher speed, for example 16 km / h, in addition to the deformation described above, the structures 12 and the spacer wave 4 will deform plastically to ensure the absorption of the impact energy.
Ainsi, la poutre de pare-chocs 1 présente un comportement satisfaisant aux chocs. Thus, the bumper beam 1 has a behavior satisfactory to shocks.
Par ailleurs, la masse de l'onde 4, qui à elle seule forme entretoise, est réduite. La masse globale de la poutre 1 est donc réduite. Furthermore, the mass of wave 4, which alone forms a spacer, is reduced. The overall mass of the beam 1 is therefore reduced.
On notera également que la structure de la poutre de pare-chocs 1 est particulièrement simple et peu coûteuse, puisqu'elle peut être réalisée par It will also be noted that the structure of the bumper beam 1 is particularly simple and inexpensive, since it can be produced by
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moulage de deux pièces en matière plastique et assemblage de celles-ci par emboîtement et encliquetage. molding two plastic parts and assembling them by interlocking and snap-fastening.
Le comportement aux chocs peut encore être amélioré en réduisant au voisinage des structures 12 la période de l'onde 4, c'est-à-dire la distance entre deux sommets 13 ou deux creux successifs 14. L'onde 4 possède alors une période qui varie sur sa longueur. The impact behavior can be further improved by reducing in the vicinity of the structures 12 the period of the wave 4, that is to say the distance between two vertices 13 or two successive troughs 14. The wave 4 then has a period which varies along its length.
On notera en outre que la présence d'une région centrale 5 galbée n'est pas indispensable. Ainsi, la poutre 1 pourrait avoir une forme sensiblement rectiligne, l'absorption d'énergie de chocs aux faibles vitesses s'effectuant par galbage élastique de la région centrale 5 vers l'avant. It should also be noted that the presence of a curved central region 5 is not essential. Thus, the beam 1 could have a substantially rectilinear shape, the absorption of impact energy at low speeds being effected by elastic curving of the central region 5 towards the front.
De manière générale également plusieurs ondes entretoises peuvent être prévues entre les parois avant 3 et arrière 4. Dans ce cas, les ondes entretoises seront de préférence espacées l'une de l'autre d'une distance non nulle le long de la direction d'ondulation L3. Generally also several spacer waves can be provided between the front 3 and rear walls 4. In this case, the spacer waves will preferably be spaced from each other by a non-zero distance along the direction of ripple L3.
Il convient également de noter que la liaison d'encliquetage obtenue entre les parois avant 2 et arrière 3 grâce au relief 20 et à l'ouverture 21 permet à ces parois d'être assemblées l'une à l'autre sans être assemblées à la caisse 27 d'un véhicule automobile, ce qui facilite le stockage, la livraison et les manipulations de la poutre de pare-chocs 1 avant montage sur la caisse 27. It should also be noted that the snap connection obtained between the front 2 and rear 3 walls thanks to the relief 20 and the opening 21 allows these walls to be assembled to one another without being assembled to the body 27 of a motor vehicle, which facilitates the storage, delivery and handling of the bumper beam 1 before mounting on the body 27.
La poutre de pare-chocs 1 décrite peut également être préassemblée à l'extrémité longitudinale arrière 26 d'une caisse 27 de véhicule automobile, éventuellement avec des blocs optiques latéraux, pour former un module arrière prêt à être assemblé aux extrémités arrières du châssis du véhicule automobile. The bumper beam 1 described can also be preassembled at the rear longitudinal end 26 of a body 27 of a motor vehicle, possibly with lateral optical units, to form a rear module ready to be assembled at the rear ends of the chassis of the motor vehicle.
Les principes décrits ci-dessus peuvent également s'appliquer à une poutre de pare-chocs avant de véhicule automobile et donc à un module d'extrémité longitudinale avant. The principles described above can also be applied to a front bumper beam of a motor vehicle and therefore to a front longitudinal end module.
Enfin, ces principes peuvent également s'appliquer à des poutres 1 réalisées autrement qu'en deux parties comme décrit ci-dessus, par exemple à des poutres réalisées en trois parties. Finally, these principles can also apply to beams 1 produced otherwise than in two parts as described above, for example to beams produced in three parts.
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