FR2979598A1

FR2979598A1 - Poutre de pare-chocs de vehicule automobile

Info

Publication number: FR2979598A1
Application number: FR1157787A
Authority: FR
Inventors: Claude Laurent
Original assignee: Faurecia Bloc Avant SAS
Current assignee: Flex N Gate France SAS
Priority date: 2011-09-02
Filing date: 2011-09-02
Publication date: 2013-03-08
Anticipated expiration: 2031-09-02
Also published as: FR2979598B1

Abstract

L'invention concerne une poutre de pare-chocs (2) de véhicule automobile comprenant : - une traverse (8) destinée à s'étendre selon une direction transversale (Y) du véhicule automobile ; et - au moins deux absorbeurs de chocs (10a, 10b) disposés de part et d'autre de la traverse (8), chaque absorbeur prolongeant latéralement la traverse (8). Selon l'invention la poutre de pare-chocs (2) comporte en outre au moins un élément de rigidification (48, 50) rapporté s'étendant sur la traverse (8) de façon continue entre lesdits absorbeurs de chocs (10a, 10b).

Description

Poutre de pare-chocs de véhicule automobile La présente invention concerne une poutre de pare-chocs de véhicule automobile comprenant : - une traverse destinée à s'étendre selon une direction transversale du véhicule automobile ; et - au moins deux absorbeurs de chocs disposés de part et d'autre de la traverse, chaque absorbeur prolongeant latéralement la traverse. Les véhicules automobiles sont conçus pour répondre de façon convenable à différents types de chocs frontaux, tel que les chocs à petite vitesse ou « chocs parking », pour une vitesse comprise entre 2,5 et 4 km/h (ECE42), les chocs à moyenne vitesse ou « chocs réparabilité », RCAR16 km/h (Danner) et RCAR 10 km/h (bumper test), et les chocs à grande vitesse, pour une vitesse comprise entre 56 et 65 km/h. Pour ce faire, les véhicules automobiles intègrent une ou plusieurs poutres de pare-chocs destinée(s) à prendre place derrière un pare-chocs avant ou devant un pare- chocs arrière, en appui sur des longerons du véhicule automobile. En cas de choc, ces poutres, grâce à leurs propriétés mécaniques spécifiques, se déforment de manière à absorber au moins une partie de l'énergie du choc. Ainsi, il est connu de mettre en oeuvre des poutres de pare-chocs en tôle d'acier, qui présentent de bonnes performances mécaniques, mais également une masse importante, contribuant à augmenter la masse totale du véhicule automobile. Ce problème de masse a été résolu par des poutres de pare-chocs en aluminium extrudé, mais celles-ci sont d'un coût élevé. Il est connu de mettre en oeuvre des poutres de pare-chocs monoblocs en matières plastiques injectées, ces dernières résolvent le problème de la masse et du coût, mais elles présentent des performances mécaniques insuffisantes, notamment un manque de rigidité, en particulier pour le RCAR 10 km/h. Un but de l'invention est de proposer une poutre de pare-chocs de véhicule automobile permettant d'absorber convenablement l'énergie d'un choc, en particulier mieux qu'une poutre de pare-chocs monobloc en matière plastique, tout en présentant une masse réduite, c'est-à-dire inférieure à celle d'une poutre de pare-chocs en tôle d'acier, et un coût raisonnable, en particulier inférieur à celui d'une poutre de pare-chocs en aluminium. A cet effet, l'invention a pour objet une poutre de pare-chocs du type précité, caractérisée en ce que la poutre de pare-chocs comporte en outre au moins un élément de rigidification rapporté s'étendant sur la traverse de façon continue entre lesdits absorbeurs de chocs. Par « absorbeur de chocs », on entend un dispositif destiné à s'écraser lors d'un choc de manière à absorber au moins une partie de l'énergie du choc.

Selon d'autres modes de réalisation, la poutre de pare-chocs peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - chaque élément de rigidification peut comporter une plaque munie de rebords destinés à permettre la fixation de la plaque à la traverse et/ou aux absorbeurs de chocs ; - la fixation de chaque élément de rigidification peut être réalisée par collage ; - chaque élément de rigidification peut être métallique ou en matériau composite ; - la poutre de pare-chocs peut comporter deux éléments de rigidification, un premier élément disposé sur la face supérieure de la traverse et un second élément disposé sur la face inférieure de la traverse ; - chaque élément de rigidification peut recouvrir entièrement la face de la traverse disposée sous ledit élément ; - la traverse et les absorbeurs peuvent être monoblocs et obtenus par injection de matière plastique ; - la traverse peut posséder en section sensiblement une forme en U, l'ouverture du U étant destinée à être orientée vers le centre du véhicule ; - chaque absorbeur peut comprendre une pluralité de caissons comprenant : - un premier ensemble de caissons comportant chacun une obturation située sur une face avant de l'absorbeur et une ouverture située sur une face arrière de l'absorbeur, et - un second ensemble de caissons comportant chacun une ouverture située sur une face avant de l'absorbeur et une obturation située sur une face arrière de l'absorbeur, les ouvertures et les obturations des caissons alternant deux à deux pour former un premier damier sur la face avant et un second damier, complémentaire du premier damier, sur la face arrière. L'invention concerne également un véhicule automobile comprenant une poutre de pare-chocs selon l'invention. 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 représente une vue en perspective d'une poutre de pare-chocs de véhicule selon l'invention ; la figure 2 est une vue agrandie de la zone Il de la figure 1 ; la figure 3 est une vue en éclaté de la poutre de pare-chocs représenté à la figure 1 ; et la figure 4 est une vue en section selon un plan P représenté à la figure 1 s'étendant perpendiculairement à la direction transversale du véhicule. Dans la suite de la description, les termes « avant », « arrière », « devant », « derrière », « gauche », « droit », « longitudinal », « transversal », « vertical », « supérieur » et « inférieur » s'entendent par référence au système d'axes orthogonal usuel d'un véhicule automobile représenté sur les figures et possédant : - un axe longitudinal X dirigé de l'arrière vers l'avant, - un axe transversal Y dirigé de la droite vers la gauche, et - un axe vertical Z dirigé du bas vers le haut.

La figure 1 représente une poutre de pare-chocs 2 selon l'invention. La poutre de pare-chocs 2 représentée à la figure 1 est destinée à prendre place derrière un pare-chocs avant de véhicule automobile, non-représenté. Sur la figure 1, la poutre de pare-chocs 2 est représentée en perspective, selon un angle permettant de voir l'avant 4 de la poutre de pare-chocs 2, l'arrière 6 de la poutre de pare-chocs 2 étant caché, l'avant 4 et l'arrière 6 étant définis par rapport à la direction longitudinale X, l'avant 4 étant tourné vers l'avant du véhicule et l'arrière 6 vers l'arrière du véhicule. Comme représenté, la poutre de pare-chocs 2 comprend une traverse 8, faiblement galbée, s'étendant selon la direction transversale Y et deux absorbeurs de chocs 10a et 10b, respectivement droit et gauche, disposés de part et d'autre de la traverse 8 et prolongeant latéralement la traverse 8 à chacune de ses extrémités. Ces absorbeurs 10a et 10b sont destinés à être fixés à la structure du véhicule, non représentée, par exemple aux longerons de celle-ci. A cet effet, les absorbeurs 10a et 10b peuvent comprendre à leur extrémité arrière des embases de fixation, non représentées, à la structure du véhicule automobile. Chaque absorbeur 10a, 10b est délimité par une face inférieure 12, une face supérieure 14, une face arrière 16, une face avant 18, une face latérale gauche 20 et une face latérale droite 22. Chaque absorbeur 10a, 10b est relié à une extrémité de la traverse 8 par une face de connexion.

Ainsi, l'absorbeur droit 10a est relié à la traverse 8 par sa face latérale gauche 20, et l'absorbeur gauche 10b est relié à la traverse 8 par sa face latérale droite 22, les faces latérales gauche 20 et droite 22 formant les faces de connexion. Comme montré à la figure 4, la traverse 8 possède en section sensiblement la forme d'un « U », l'ouverture du « U » étant orientée vers l'arrière du véhicule. La traverse 8 possède une paroi avant 24 s'étendant dans un plan sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale X et destinée à être disposée face au pare-chocs. La traverse 8 possède une paroi supérieure 26 s'étendant à partir de la paroi avant 24 en direction de l'arrière du véhicule de façon sensiblement perpendiculairement à la paroi avant 24 et à distance de l'extrémité supérieure de la paroi avant 24. L'extrémité libre de la paroi supérieure 26, opposée à la paroi avant 24, est munie d'un rebord 28 s'étendant vers le haut du véhicule. De même, la traverse 8 possède une paroi inférieure 30 s'étendant à partir de la paroi avant 24 en direction de l'arrière du véhicule de façon sensiblement perpendiculairement à la paroi avant 24 et à distance de l'extrémité inférieure de la paroi avant 24. L'extrémité libre de la paroi inférieure 30, opposée à la paroi avant 24, est munie d'un rebord 32 s'étendant vers le bas du véhicule. La traverse 8 possède une face latérale gauche 33 disposée en regard de la face de connexion 22 de l'absorbeur gauche 10b, une face latérale droite 35 disposée en regard de la face de connexion 20 de l'absorbeur droit 10a, une face avant 37 portée par la paroi avant 24 et une face arrière 39 portée par les rebords 28 et 32, ces derniers s'étendant dans le même plan. A partir de ce point, seule la partie supérieure de la traverse, comprenant la paroi supérieure 26, sera décrite étant entendu que la partie inférieure, comprenant la paroi inférieure 30, est sensiblement identique selon un plan de symétrie perpendiculaire à l'axe vertical Z du véhicule et situé à mi-distance entre la paroi supérieure 26 et la paroi inférieure 30. La paroi supérieure 26 de la traverse 8 comprend une nervure centrale 34 s'étendant selon la direction transversale Y entre le rebord 28 et la partie supérieure de la paroi avant 24 et des nervures 36 s'étendant selon la direction verticale Z du véhicule, les nervures 34, 36 étant destinées à rigidifier la poutre de pare-chocs 2. Les nervures 36, au nombre de neuf dans l'exemple représenté, s'étendent sensiblement à égale distance les unes des autres.

Chaque dernière nervure 36 selon la direction transversale Y du véhicule, disposée à proximité d'un absorbeur 10a, 10b supporte l'une des extrémités de la nervure centrale 34. Entre chaque dernière nervure 36 et la face de connexion 20 de l'absorbeur droit 10a ou la face de connexion 22 de l'absorbeur gauche 10b sont disposés deux nervures 38, 40 disposées de manière à former une croix. Les nervures 34, 36, 38 et 40 définissent entre elles et le rebord 28 et la partie supérieure de la paroi avant 24 des alvéoles 42 dont le fond est délimité par la paroi supérieure 26.

Ainsi, les parties supérieures des nervures 34, 36, 38 et 40 disposées sur la paroi supérieure 26, les parties supérieures du rebord 28 et de la paroi avant 24 portent la face supérieure 41 de la traverse 8. De même, les parties inférieures des nervures 34, 36, 38 et 40 disposées sur la paroi inférieure 30, les parties inférieures du rebord 30 et de la paroi avant 24 portent la face inférieure 43 de la traverse 8.

Les absorbeurs 10a, 10b sont adaptés pour se déformer longitudinalement de manière à absorber au moins une partie de l'énergie d'un choc subi par le véhicule. Les faces avant 18 des absorbeurs 10a, 10b s'étendent sensiblement dans le même plan que la paroi avant 24 de la traverse 8. Les faces de connexion 20, 22 de chaque absorbeur 10a, 10b possèdent une hauteur supérieure aux faces latérales 33, 35 de la traverse 8. Les absorbeurs 10a et 10b sont sensiblement symétriques par rapport à un plan longitudinal médian de la traverse 8. Seul l'absorbeur droit 10a, à gauche sur la figure 1, sera décrit en détail par la suite. Comme représenté aux figures 1 et 3, l'absorbeur 10a comprend une pluralité de caissons 44, 46 s'étendant selon une direction principale commune, les caissons 44, 46 étant juxtaposés pour former une structure régulière à base carrée. Dans l'exemple représenté sur les figures, cette direction principale commune est sensiblement la direction longitudinale X. Les caissons 44, 46 comportent des parois latérales sensiblement parallèles à la direction longitudinale X et d'épaisseur constante.

Selon un mode particulier, les caissons 44, 46 appartiennent soit à un premier ensemble, soit à un second ensemble, en fonction de leur conformation. Plus précisément, les caissons 44 du premier ensemble comportent une obturation située sur la face avant 18 de l'absorbeur considéré, la face avant 18 étant disposée en regard du pare-chocs avant, c'est-à-dire étant tournée vers l'avant. Les caissons 44 comportent une ouverture située sur la face arrière 16 de l'absorbeur considéré, opposée à la face avant 18 selon la direction longitudinale X, c'est-à-dire une ouverture débouchant vers l'arrière. Les caissons 46 du second ensemble comportent une ouverture située sur la face avant 18 de l'absorbeur considéré, et comportent une obturation située sur la face arrière 16 de l'absorbeur. Les caissons 44 du premier ensemble et les caissons 46 du second ensemble alternent deux à deux à la fois selon la direction transversale Y et selon une direction vertical Z orthogonale à la direction longitudinale X et à la direction transversale Y. Les obturations des caissons 44 et les ouvertures des caissons 46 forment un premier damier sur la face avant 18 de l'absorbeur. De même, les obturations des caissons 46 et les ouvertures des caissons 44 forment un second damier, complémentaire du premier damier, sur la face arrière 16 de l'absorbeur. Dans l'exemple représenté, les absorbeurs 10a, 10b comprennent chacun neuf caissons 44, 46, organisés en trois rangées selon la direction transversale Y et trois colonnes selon la direction verticale Z. Chaque absorbeur comprend quatre caissons 44 du premier ensemble et cinq caissons 46 du second ensemble. Selon, un mode préféré de réalisation de l'invention, la traverse 8 et les absorbeurs 10a, 10b sont monoblocs et sont obtenus par injection de matière plastique. De plus, selon l'invention, la poutre de pare-chocs 2 comporte des éléments de rigidification rapportés disposés sur la traverse 8. Par rapporté, on entend que les éléments sont réalisés séparément de l'ensemble traverse/absorbeurs de chocs et sont fixés sur cet ensemble Dans l'exemple représenté, les éléments de rigidification sont au nombre de deux. Le premier élément de rigidification 48 est disposé sur la face supérieure 41 de la traverse 8 et le deuxième élément de rigidification 50 est disposé sur la face inférieure 43 de la traverse 8. Chaque élément de rigidification s'étend entre les absorbeurs, par s'étendre, on entend que chaque élément s'étend d'une face de connexion d'un premier absorbeur à l'autre face de connexion du second absorbeur, sans s'étendre sur les absorbeurs.

Plus particulièrement, chaque élément de rigidification 48, 50 comprend une plaque 52 munie de rebords 54 venant fermer respectivement la face supérieure 41 de la traverse 8 et la face inférieure 43 de la traverse 8. Les plaques supérieure et inférieure 52 s'étendent selon la direction transversale Y sur toute la longueur de la traverse 8 de manière à recouvrir entièrement chaque face supérieure 41 ou inférieure 43.

La plaque supérieure 52a comporte des premiers rebords 56a opposés s'étendant vers le haut du véhicule destinés à fixer la plaque supérieure 52a à la face de connexion 20 de l'absorbeur droit 10a et à la face de connexion 22 de l'absorbeur gauche 10b. La plaque supérieure 52a comporte également des seconds rebords 58a opposés s'étendant vers le bas du véhicule destinés à fixer la plaque supérieure 52a à la partie supérieure de la paroi avant 24 et au rebord 28. La plaque inférieure 52b comporte des premiers rebords 56b opposés s'étendant vers le bas du véhicule destinés à fixer la plaque inférieure 52b à la face de connexion 20 de l'absorbeur droit 10a et à la face de connexion 22 de l'absorbeur gauche 10b.

La plaque inférieure 52b comporte également des seconds rebords 58b opposés s'étendant vers le haut du véhicule destinés à fixer la plaque inférieure 52b à la partie inférieure de la paroi avant 24 et au rebord 32. Les plaques 52 peuvent être métalliques ou réalisées en matériau composite. La fixation des plaques 52 est de préférence réalisée par le collage des différents rebords 54 des plaques 52 avec les surfaces situées en vis-à-vis desdits rebords. Bien évidemment, tout autre moyen de fixation approprié peut être utilisé. En variante, un seul élément de rigidification présentant des caractéristiques mécaniques appropriées peut être utilisé, ce dernier pouvant être fixé sur la face supérieure 41 ou sur la face inférieure 43 de la traverse 8 La poutre de pare-chocs 2 associant la traverse 8, au moins deux absorbeurs de chocs 10a, 10b et au moins un élément de rigidification 48, 50 tels que décrits ci-dessus permet d'absorber convenablement l'énergie de tous les types de chocs allant de la petite vitesse à la vitesse moyenne ou grande, en particulier mieux qu'une poutre de pare-chocs monobloc en matière plastique. En outre, elle présente une masse réduite par rapport à une poutre de pare-chocs en tôle d'acier et un coût raisonnable, en particulier inférieur à celui d'une poutre de pare-chocs en aluminium. La poutre de pare-chocs 2 selon l'invention présente également la particularité d'être particulièrement rigide au niveau de la traverse 8, ce qui assure une bonne tenue de la tenue de la traverse pour les chocs à faible ou moyenne vitesse, tout permettant une absorption de l'énergie du choc au niveau des absorbeurs. En particulier, les éléments de rigidification assurent une bonne répartition de l'énergie entre les absorbeurs en cas de choc sur la poutre, les éléments de rigidification assurant une transmission de l'énergie de la traverse 8 vers les absorbeurs 10a, 10b. Bien entendu, la poutre de pare-chocs selon l'invention peut également être disposée devant un pare-chocs arrière de véhicule.

Claims

REVENDICATIONS1.- Poutre de pare-chocs (2) de véhicule automobile comprenant : - une traverse (8) destinée à s'étendre selon une direction transversale (Y) du véhicule automobile ; et - au moins deux absorbeurs de chocs (10a, 10b) disposés de part et d'autre de la traverse (8), chaque absorbeur prolongeant latéralement la traverse (8), caractérisée en ce que la poutre de pare-chocs (2) comporte en outre au moins un élément de rigidification (48, 50) rapporté s'étendant sur la traverse (8) de façon continue entre lesdits absorbeurs de chocs (10a, 10b).
2.- Poutre de pare-chocs (2) selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque élément de rigidification (48, 50) comporte une plaque (52) munie de rebords destinés à permettre la fixation de la plaque (52) à la traverse (8) et/ou aux absorbeurs de chocs (10a, 10b).
3.- Poutre de pare-chocs (2) selon la revendication 2, caractérisée en ce que la fixation de chaque élément de rigidification (48, 50) est réalisée par collage.
4.- Poutre de pare-chocs (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque élément de rigidification (48, 50) est métallique ou en matériau composite.
5.- Poutre de pare-chocs (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la poutre de pare-chocs (2) comporte deux éléments de rigidification (48, 50), un premier élément disposé sur la face supérieure (41) de la traverse (8) et un second élément disposé sur la face inférieure (43) de la traverse (8).
6.- Poutre de pare-chocs (2) selon la revendication 5, caractérisée en ce que chaque élément de rigidification recouvre entièrement la face (41, 43) de la traverse (8) disposée sous ledit élément.
7.- Poutre de pare-chocs (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la traverse (8) et les absorbeurs (10a, 10b) sont monoblocs et obtenus par injection de matière plastique.
8.- Poutre de pare-chocs (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la traverse possède en section sensiblement une forme en U, l'ouverture du U étant destinée à être orientée vers le centre du véhicule.
9.- Poutre de pare-chocs (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque absorbeur comprend une pluralité de caissons (44, 46) comprenant :- un premier ensemble de caissons (44) comportant chacun une obturation située sur une face avant (18) de l'absorbeur et une ouverture située sur une face arrière (16) de l'absorbeur, et - un second ensemble de caissons (46) comportant chacun une ouverture située sur une face avant (18) de l'absorbeur et une obturation située sur une face arrière (16) de l'absorbeur, lesdites ouvertures et lesdites obturations des caissons (44, 46) alternant deux à deux pour former un premier damier sur la face avant (18) et un second damier, complémentaire du premier damier, sur la face arrière (16).
10. Véhicule automobile comprenant une poutre de pare-chocs selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.