FR3132886A1 - Absorbeur de chocs pour véhicule automobile - Google Patents
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Abstract
Absorbeur de chocs pour véhicule automobile La présente invention concerne un absorbeur de chocs (3) pour véhicule automobile, agencé pour être interposé entre une poutre de pare-chocs (2) et un longeron du véhicule, cet absorbeur (3) comportant une portion d’absorption principale (31) et une extension latérale (32) agencée pour absorber un choc frontal de faible chevauchement avec la poutre de pare-chocs (2), la portion d’absorption principale et l’extension latérale comportant chacune un réseau de nervures (33, 34), ces deux réseaux de nervures étant jointifs et formant une structure monobloc (35). Figure pour l’abrégé : Fig. 6
Description
La présente invention se rapporte à un absorbeur de chocs pour véhicule automobile.
Un véhicule automobile est équipé d'ensembles pare-chocs disposés à l'avant et/ou à l'arrière du véhicule afin de protéger ce véhicule en cas de collision. Ces ensembles pare-chocs sont configurés pour absorber l'énergie cinétique dégagée lors de telles collisions et permettent ainsi de limiter les dégâts qu'elles peuvent engendrer, à la fois pour les passagers du véhicule et pour le véhicule lui-même. Il est connu que les ensembles pare-chocs sont réalisés au moins en partie en acier. Si ces ensembles pare-chocs sont peu chers, ils présentent l'inconvénient d'être relativement lourds, ce qui a notamment pour conséquence d'augmenter le poids total des véhicules et donc d'augmenter la consommation en carburant de ces véhicules alors que les contraintes réglementaires imposent aux constructeurs automobiles de limiter l'impact des véhicules sur l'environnement, en particulier en ce qui concerne les émissions CO2.
Il est également connu de réaliser ces ensembles pare-chocs en aluminium ou en un alliage d'aluminium. Ces ensembles pare-chocs sont alors plus légers mais potentiellement plus coûteux à la fabrication. Récemment, se sont développés des ensembles pare-chocs réalisés en matériau composite, notamment à base de matériau thermoplastique. L'utilisation de matériau composite permet d'obtenir des ensembles pare-chocs légers. On connait par la demande de brevet FR3070645 un ensemble de pare-chocs réalisé avec un matériau composite.
L’invention vise à améliorer ce type d’ensemble de pare-chocs, notamment en augmentant leur rigidité pour répondre à des exigences règlementaires en termes de comportement lors d’un choc.
L’invention a ainsi pour objet une poutre de pare-chocs de véhicule automobile, comportant deux zones de fixation pour l’assemblage d’un absorbeur de chocs sur chaque zone de fixation de la poutre, cette poutre comportant une âme en matériau composite, poutre dans laquelle :
- l’âme comporte alternativement des creux et des sommets, chaque creux et chaque sommet s’étendant de l’une des zones de fixation à l’autre zone de fixation tout en traversant ces zones de fixation, ou
- l’âme comporte deux peaux en matériau composite et une structure de renfort prise en sandwich entre les deux peaux.
L’invention propose de rigidifier la poutre de pare-chocs grâce à l’utilisation de matériaux composites, ce qui est avantageux car les matériaux composites sont légers.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’âme est formée par une feuille conformée pour présenter les creux et les sommets.
Dans ce cas, la forme de l’âme présente au moins deux ondulations définies par les creux et les sommets. Ces creux et ces sommets, donc les ondulations, s’étendent sur une majeure partie de la longueur de la poutre de pare-chocs, ce qui permet d’avoir une rigidité souhaitée de la poutre.
Le fait que les ondulations passent dans les zones de fixation permet de renforcer la rigidité de la poutre dans ces zones de fixation qui, en l’absence de ces ondulations, pourraient ne pas avoir une rigidité suffisante.
L’invention permet ainsi d’utiliser, pour l’âme, un matériau composite qui pourrait ne pas présenter une rigidité suffisante, mais qui, en présence des ondulations, offre une plus grande rigidité, adaptée aux exigences réglementaires en matière de chocs sur le pare-chocs. Certaines dispositions réglementaires imposent un haut niveau de rigidité sur la poutre pour absorber la totalité de la quantité d'énergie de choc avec un minimum d’intrusion pour éviter des dommages potentiels sur les radiateurs qui se trouvent juste derrière la poutre.
Le rigidification de la poutre peut être simple dans la mesure où il est possible de ne pas utiliser de pièces supplémentaires. L’utilisation de matériaux composites permet de réduire le poids de la poutre de pare-chocs.
Selon l’un des aspects de l’invention, cette feuille est en matériau composite comportant un matériau de renfort et éventuellement une imprégnation en matériau plastique, notamment thermoplastique, qui imprègne le matériau de renfort. Ce matériau thermoplastique peut être une résine thermoplastique choisie parmi : du polyamide (PA), du polypropylène (PP), du polycarbonate (PC), un mélange de polycarbonate et de poly-butylène téréphtalate (PC-PBT).
Selon l’un des aspects de l’invention, le matériau de renfort comprend des fils ou fibres de verre ou de carbone.
Selon l’un des aspects de l’invention, la poutre de pare-chocs comprend une aile à chaque extrémité longitudinale et les creux et les sommets de l’âme s’interrompent à la jonction entre chaque aile et une portion centrale de la poutre de pare-chocs.
Autrement dit, les ondulations définies par les creux et les sommets s’étendent sur la portion centrale de la poutre de pare-chocs et ne débordent pas sur les ailes.
Selon l’un des aspects de l’invention, les creux et sommets, donc les ondulations, s’étendent de manière continue entre les zones de fixation.
Selon l’un des aspects de l’invention, chaque creux présente un fond en forme de bande.
Selon l’un des aspects de l’invention, chaque sommet présente une forme de bande.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’âme de la poutre comprend trois sommets et deux creux disposés de manière alternée.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’âme s’étend sur les ailes.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’âme comprend deux paroi externes longitudinales et deux parois terminales participant à former les ailes de la poutre.
Selon l’un des aspects de l’invention, la poutre comprend un ensemble de nervures, notamment réalisées en matière plastique, ces nervures étant jointives avec l’âme.
Selon l’un des aspects de l’invention, cet ensemble de nervures comprend des nervures qui se croisent et leur intersection comprend une nervure cylindrique sur laquelle se raccordent ces nervures qui se croisent.
Selon l’un des aspects de l’invention, cet ensemble de nervures comprend des nervures sur la face interne et des nervures sur la face externe de la poutre.
Selon l’un des aspects de l’invention, des nervures s’étendent sur des creux et/ou des sommets de l’âme.
Selon l’un des aspects de l’invention, des nervures s’étendent entre des ondulations de l’âme, tout le long de ces ondulations.
Selon l’un des aspects de l’invention, des nervures s’étendent sur les parois externes longitudinales et les parois terminales de la poutre.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’âme et l’ensemble de nervures définissent une pièce monobloc.
Dans l’exemple de réalisation de l’invention dans lequel l’âme comporte deux peaux en matériau composite et une structure de renfort prise en sandwich entre les deux peaux, cette structure de renfort est notamment une structure en nid d’abeille ou une structure en mousse, disposée entre les deux peaux.
La structure en nid d’abeille comporte des parois formant des alvéoles. Cette structure en nid d’abeille est réalisée notamment à base de l’un des matériaux thermoplastiques suivants : du polyamide (PA), du polypropylène (PP), du polycarbonate (PC), un mélange de polycarbonate et de poly-butylène téréphtalate (PC-PBT).
La structure en nid d’abeille peut, en variante, être en aluminium.
Dans le cas de l’utilisation d’une structure en mousse, celle-ci est réalisée notamment à base de l’un des matériaux thermoplastiques suivants : du polyéthylène téréphtalate (PET), du polyamide (PA), du polypropylène (PP), du polycarbonate (PC), un mélange de polycarbonate et de poly-butylène téréphtalate (PC-PBT).
Selon l’un des aspects de l’invention, les peaux sont réalisées chacune avec un matériau de renfort et une imprégnation en matériau plastique qui imprègne le matériau de renfort, le matériau de renfort comprenant des fils ou fibres de verre ou de carbone. Ces fils sont notamment continus sur toute l’âme. Ce matériau d’imprégnation peut être une résine thermoplastique choisie parmi : du polyamide (PA), du polypropylène (PP), du polycarbonate (PC), un mélange de polycarbonate et de poly-butylène téréphtalate (PC-PBT).
Selon l’un des aspects de l’invention, la structure en nid d’abeille ou en mousse prise en sandwich entre les deux peaux s’étend tout le long de la poutre.
Selon l’un des aspects de l’invention, la poutre comporte un renfort, notamment métallique, notamment fixé sur l’âme de la poutre.
Selon l’un des aspects de l’invention, ce renfort est une pièce métallique de forme allongée et s’étendant entre les zones de fixation de la poutre.
Selon l’un des aspects de l’invention, cette pièce de renfort métallique s’étend sur l’une des ondulations de l’âme.
L’invention a encore pour objet un ensemble de pare-chocs comprenant une poutre de pare-chocs telle que décrite ci-dessus, et deux absorbeurs de chocs fixés sur la poutre.
L’invention concerne également un procédé de fabrication d’une poutre de pare-chocs telle que décrite ci-dessus, comportant les étapes suivantes :
- conformer une feuille composite de sorte qu’elle forme des ondulations,
- surmouler cette feuille avec de la matière plastique, notamment dans un moule, pour former l’ensemble de nervures.
L’invention concerne encore, indépendamment ou en combinaison avec ce qui précède, un absorbeur de chocs pour véhicule automobile, agencé pour être interposé entre une poutre de pare-chocs et un longeron du véhicule, cet absorbeur comportant une portion d’absorption principale et une extension latérale agencée pour absorber un choc frontal de faible chevauchement avec la poutre de pare-chocs, la portion d’absorption principale et l’extension latérale comportant chacune un réseau de nervures, ces deux réseaux de nervures étant jointifs et formant une structure monobloc.
L’absorbeur de chocs selon l‘invention permet de répondre à des exigences réglementaires en termes de chocs, notamment aux Etats-Unis. Par exemple, une réglementation américaine prévoit un crash test de type choc frontal de faible chevauchement (appelé en anglaissmall overlap frontal test). Il s’agit d’un test impliquant le véhicule et un obstacle percutant le pare-chocs du véhicule frontalement et sur une faible longueur du pare-chocs, sur un côté de ce pare-chocs.
L’extension latérale de l’absorbeur de chocs de l’invention permet notamment de répondre à cette réglementation, en renforçant la rigidité de l’ensemble pare-chocs.
L’invention parvient à cette rigidification sans ajouter de pièce à l’ensemble pare-chocs puisque les réseaux de nervures de l’absorbeur de chocs sont en une structure monobloc. Ainsi l’absorbeur de chocs peut être tout entier en une seule pièce. La rigidification pour satisfaire à un crash test de choc frontal de faible chevauchement peut également être faite par l’ajout de l’extension latérale en matériau composite, ainsi sans ajout substantiel de poids à l’ensemble.
Au contraire de l’invention, d’autres solutions qui utilisent des pièces métalliques peuvent ajouter un poids inacceptable à l’ensemble.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’extension latérale est agencée pour être placée en regard d’une zone d’extrémité longitudinale de la poutre de pare-chocs.
Selon l’un des aspects de l’invention, cette zone d’extrémité longitudinale de poutre de pare-chocs appartient à une aile qui se raccorde à une portion centrale de la poutre de pare-chocs en formant un coude.
Selon l’un des aspects de l’invention, la zone d’extrémité longitudinale sur l’aile est sensiblement plane.
Selon l’un des aspects de l’invention, la portion d’absorption principale de l’absorbeur comprend une face frontale, notamment qui est plane, agencée pour être assemblée avec une zone de fixation de la poutre de pare-chocs.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’extension latérale de l’absorbeur comprend une face frontale présentant une forme qui épouse sensiblement la forme de la zone d’extrémité longitudinale de la poutre de pare-chocs.
Selon l’un des aspects de l’invention, la face frontale de l’extension latérale est sensiblement plane.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’extension latérale de l’absorbeur comprend, entre la face frontale et une face arrière, une face intermédiaire plane qui forme avec la face arrière un angle compris entre 45° et 90°.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’absorbeur comporte une platine agencée pour être fixée au longeron du véhicule.
Selon l’un des aspects de l’invention, les réseaux de nervures de l’absorbeur se raccordent à cette platine.
Selon l’un des aspects de l’invention, la platine fait partie de la structure monobloc qui comprend les réseaux de nervures.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’absorbeur est fait d’une seule pièce.
Selon l’un des aspects de l’invention, le réseau de nervures de la portion d’absorption principale et le réseau de nervures de l’extension latérale présentent chacun une face arrière en vis-à-vis de la platine, ces faces arrières étant notamment planes.
Selon l’un des aspects de l’invention, ces faces arrières sont adjacentes.
Selon l’un des aspects de l’invention, la superficie de la platine est plus grande que les superficies cumulées des faces arrières des deux réseaux de nervures.
Pour l’extension latérale de l’absorbeur, la face frontale présente notamment une superficie plus grande que la superficie de la face arrière.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’extension latérale de l’absorbeur comprend, entre la face frontale et la face arrière, une face intermédiaire, notamment plane.
Selon l’un des aspects de l’invention, la face intermédiaire se rapproche progressivement du réseau de nervure de la portion principale de l’absorbeur au fur et à mesure que l’on se rapproche de la platine.
Selon l’un des aspects de l’invention, le réseau de nervures de la portion principale de l’absorbeur s’inscrit dans une enveloppe géométrique en forme de pavé, à savoir une enveloppe parallélépipédique à faces rectangulaires.
Selon l’un des aspects de l’invention, le réseau de nervures de la portion principale de l’absorbeur comporte une paroi externe droite entre la face frontale et la face arrière.
Selon l’un des aspects de l’invention, des nervures des réseaux de nervures forment des croisillons.
Selon l’un des aspects de l’invention, les nervures sont, en vue de profil, en forme de segments droits.
Selon l’un des aspects de l’invention, les faces frontales des réseaux de nervures sont définies par des parois de la structure monobloc.
Selon l’un des aspects de l’invention, les réseaux de nervures comportent des alvéoles de contour polygonal, notamment de contour en quadrilatère, par exemple de contour en losange ou contour rectangulaire.
Selon l’un des aspects de l’invention, le réseau de nervures de la portion d’absorption principale et le réseau de nervures de l’extension latérale se raccordent sur une cloison commune entre ces deux réseaux de nervures, cette cloison étant notamment sensiblement plane.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’absorbeur comporte une feuille composite réalisée avec un matériau de renfort et éventuellement une imprégnation en matériau plastique qui imprègne le matériau de renfort.
Selon l’un des aspects de l’invention, le matériau de renfort comprend des fils ou fibres de verre ou de carbone. Ces fils peuvent être continus tout le long de la feuille.
Selon l’un des aspects de l’invention, la feuille composite est conformée pour présenter des ondulations.
Selon l’un des aspects de l’invention, la feuille composite présente une forme géométrique générée par une droite génératrice qui parcourt une ligne directrice ondulée, la génératrice étant de préférence perpendiculaire à la face frontale du réseau de nervures de la portion principale de l’absorbeur.
Selon l’un des aspects de l’invention, la feuille composite est imbriquée dans l’un au moins des réseaux de nervures de l’absorbeur.
Selon l’un des aspects de l’invention, des nervures du ou des réseaux de nervures s’étendent entre les ondulations de la feuille composite.
Selon l’un des aspects de l’invention, des nervures du ou des réseaux de nervures sont en contact avec la feuille composite.
Selon l’un des aspects de l’invention, la feuille composite est imbriquée seulement dans le réseau de nervures de la portion principale de l’absorbeur.
Selon l’un des aspects de l’invention, la feuille composite présente une ou des régions plus épaisses que d’autres régions de la feuille.
Selon l’un des aspects de l’invention, la platine de l’absorbeur comporte des éléments de fixation agencés pour permettre la fixation de l’absorbeur sur le longeron du véhicule.
Selon l’un des aspects de l’invention, ces éléments de fixation comportent un ou plusieurs orifices pour le passage de vis ou boulons ou rivets coopérant avec le longeron.
Selon l’un des aspects de l’invention, la face frontale du réseau de nervures de la portion principale de l’absorbeur comporte des éléments de fixation agencés pour permettre la fixation de l’absorbeur sur la poutre de pare-chocs.
Selon l’un des aspects de l’invention, ces éléments de fixation comportent un ou plusieurs orifices pour le passage de vis ou boulons ou rivets coopérant avec la poutre de pare-chocs.
Selon l’un des aspects de l’invention, des nervures sont prévues sur la face frontale de la portion principale de l’absorbeur, du côté tourné vers la poutre de pare-chocs.
Selon l’un des aspects de l’invention, une plaque de renfort, notamment métallique, est interposée entre la face frontale de la portion principale de l’absorbeur et la zone de fixation de la poutre de pare-chocs.
Selon l’un des aspects de l’invention, un insert de renfort, notamment métallique, est noyé dans la platine de l’absorbeur.
Selon l’un des aspects de l’invention, le réseau de nervures de la portion d’absorption principale et le réseau de nervures de l’extension latérale présentent des enveloppes géométriques différentes. Notamment ces réseaux ne présentent aucune symétrie l’un par rapport à l’autre.
L’invention concerne également un ensemble pare-chocs pour véhicule automobile, comprenant une poutre de pare-chocs et deux absorbeurs de chocs tels que décrits ci-dessus, ces absorbeurs de chocs étant assemblés avec une zone de fixation de la poutre de pare-chocs.
Selon l’un des aspects de l’invention, la poutre de pare-chocs comporte, à chaque extrémité, une aile pourvue d’une zone d’extrémité longitudinale, cette aile se raccordant à une portion centrale de la poutre de pare-chocs en faisant un coude, et l’extension latérale de chaque absorbeur est agencée pour être placée en regard de cette zone d’extrémité longitudinale.
L’invention a également pour objet un véhicule automobile comportant un ensemble pare-chocs tel décrit ci-dessus.
L’invention a également pour objet un procédé de fabrication d’un absorbeur de chocs tel que décrit ci-dessus, comportant les étapes suivantes :
- conformer une feuille composite de sorte qu’elle forme des ondulations,
- surmouler cette feuille avec de la matière plastique, notamment dans un moule, pour former les réseaux de nervures.
L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent :
la illustre schématiquement, en perspective, un ensemble pare-chocs selon un mode de réalisation non limitatif de l’invention,
la est une vue schématique de la face interne de la poutre de pare-chocs de l’ensemble de la ,
la est une vue schématique partielle, en perspective, de la face externe de la poutre de pare-chocs de l’ensemble de la ,
la est une vue schématique partielle, en perspective, de la face interne de la poutre de pare-chocs de l’ensemble de la ,
la est une vue schématique partielle, en perspective, de l’âme de la poutre de pare-chocs de l’ensemble de la ,
la est une vue schématique, en perspective, d’un absorbeur de chocs de l’ensemble de la ,
la est une vue schématique, en perspective, d’une feuille qui fait partie de l’absorbeur de chocs de la ,
la est une vue schématique, en perspective, d’une poutre selon un autre exemple de réalisation de l’invention.
On a représenté sur la un ensemble pare-chocs 1 pour véhicule automobile, comprenant une poutre de pare-chocs 2 et deux absorbeurs de chocs 3.
Comme illustré sur les figures 1 et 2, la poutre de pare-chocs 2 comporte deux zones de fixation 4 pour l’assemblage d’un absorbeur de chocs 3 sur chaque zone de fixation 4 de la poutre 2.
Cette poutre 2 comporte une âme 5 en matériau composite.
Cette âme 5 comporte alternativement deux creux 7 et trois sommets 8, comme visible sur la . Les sommets 8 et creux 7 sont ainsi disposés de manière alternée, sur la face externe 9 de la poutre 2.
On appelle face externe la face qui est dirigée vers l’avant du véhicule lorsque la poutre de pare-chocs est montée sur le véhicule.
Chaque creux 7 et chaque sommet 8 s’étendent de l’une des zones de fixation 4 à l’autre zone de fixation 4 tout en traversant ces zones de fixation 4.
Ainsi l’âme 5 présente ici une forme ondulée 10 définie par les creux 7 et les sommets 8. Cette forme ondulée 10 s’étend sur une majeure partie de la longueur de la poutre de pare-chocs 2, ce qui permet d’avoir une rigidité souhaitée de la poutre.
L’âme 5 est formée par une feuille 12 conformée pour présenter les creux 7 et les sommets 8.
Cette feuille 12 est en matériau composite comportant un matériau de renfort et une imprégnation en matériau plastique, notamment thermoplastique, qui imprègne le matériau de renfort. Ce matériau thermoplastique peut être une résine thermoplastique choisie parmi : du polyamide (PA), du polypropylène (PP), du polycarbonate (PC), un mélange de polycarbonate et de poly-butylène téréphtalate (PC-PBT).
Le matériau de renfort comprend des fils ou fibres de verre.
La poutre 2 comprend une aile 14 à chaque extrémité longitudinale et les creux 7 et les sommets 8 de l’âme 5 s’interrompent à la jonction 15 entre chaque aile 14 et une portion centrale 16 de la poutre de pare-chocs 2.
Autrement dit, la forme ondulée 10 s’étend sur la portion centrale 16 de la poutre 2 et ne débordent pas sur les ailes 14.
L’âme 5 s’étend sur les ailes 14.
Les creux 7 et sommets 8, donc la forme ondulée 10, s’étendent de manière continue entre les zones de fixation 4.
Chaque creux 7 présente un fond 17 en forme de bande.
Chaque sommet 8 présente également une forme de bande.
L’âme 5 comprend deux paroi externes longitudinales 18 appartenant à la portion centrale 16 de la poutre 2 et deux parois terminales 19 participant à former les ailes 14.
La poutre 2 comprend un ensemble 20 de nervures réalisées en matière plastique, ces nervures étant jointives avec l’âme 5.
Cet ensemble 20 de nervures comprend des nervures internes 21 qui se croisent et leur intersection comprend une nervure cylindrique 22 sur laquelle se raccordent ces nervures 21 qui se croisent.
Cet ensemble 20 de nervures comprend des nervures internes 21 sur la face interne 24 et des nervures sur la face externe 9 de la poutre 2.
Des nervures internes 21 s’étendent sur des creux 7 et des sommets 8 de l’âme 5.
Des nervures internes 21 s’étendent sur l’ensemble de la forme ondulée 10 de l’âme 5, tout le long de cette forme ondulée 10.
L’ensemble 20 de nervures présente des nervures internes 21 de différentes hauteurs.
Des nervures d’extrémité 25 s’étendent sur les parois externes longitudinales 18 et les parois terminales 19 de l’âme 5, comme visible sur les figures 3 et 4.
Sont prévus des orifices 28 agencés sur la poutre 2 pour recevoir un élément de fixation, notamment une vis ou un boulon ou un rivet, pour fixer l’un des absorbeurs de chocs 3 sur la zone de fixation 4 de la poutre 2.
L’âme 5 et l’ensemble 20 de nervures définissent une pièce monobloc.
La poutre 2 comporte un renfort métallique 30 notamment fixé sur l’âme 5 de la poutre 2.
Ce renfort 30 est une pièce métallique de forme allongée pour définir une barre, et s’étendant entre les zones de fixation 4 de la poutre 2.
Cette pièce de renfort métallique 30 est agencée dans au moins un des creux 7 et s’étend le long de celui-ci.
La fabrication de la poutre 2 comprend les étapes suivantes :
- conformer une feuille composite 12 de sorte qu’elle forme des ondulations,
- surmouler cette feuille 12 avec de la matière plastique, notamment dans un moule, pour former l’ensemble 20 de nervures.
Chaque absorbeur de chocs 3 est agencé pour être interposé entre la poutre de pare-chocs 2 et un longeron, non représenté, du véhicule.
Comme mieux visible sur la , chaque absorbeur 3 comporte une portion d’absorption principale 31 et une extension latérale 32 agencée pour absorber un choc frontal de faible chevauchement avec la poutre de pare-chocs 2, la portion d’absorption principale 31 et l’extension latérale 32 comportant chacune un réseau de nervures 33 et 34 respectivement.
Ces deux réseaux de nervures 33 et 34 sont jointifs et formant une structure monobloc 35.
L’extension latérale 32 est agencée pour être placée en regard d’une zone d’extrémité longitudinale 36 de la poutre de pare-chocs 2.
Cette zone d’extrémité longitudinale 36 de la poutre 2 appartient à l’aile 14 qui se raccorde à la portion centrale 16 de la poutre 2 en formant un coude 37.
La zone d’extrémité longitudinale 36 sur l’aile 14 est sensiblement plane.
La portion d’absorption principale 31 de l’absorbeur 3 comprend une première face frontale 38, qui est plane, agencée pour être assemblée avec l’une des zones de fixation 4 de la poutre 2.
L’extension latérale 32 de l’absorbeur 3 comprend une seconde face frontale 39 présentant une forme qui épouse sensiblement la forme de la zone d’extrémité longitudinale 36 de la poutre 2.
La seconde face frontale 39 est sensiblement plane.
L’extension latérale 32 de l’absorbeur 3 comprend, entre la face frontale 39 et une face arrière 43, une face intermédiaire plane 44 qui forme avec la face arrière 43 un angle A compris entre 45° et 90°.
L’absorbeur 2 comporte une platine 40 agencée pour être fixée au longeron du véhicule.
Les réseaux de nervures 33 et 34 de l’absorbeur 3 se raccordent à cette platine 40.
La platine 40 fait partie de la structure monobloc 35 qui comprend les réseaux de nervures 33 et 34.
L’absorbeur 3 est ainsi fait d’une seule pièce.
Le réseau de nervures 33 de la portion d’absorption principale 31 et le réseau de nervures 34 de l’extension latérale 32 présentent chacun une face arrière 42 et 43 en vis-à-vis de la platine 40.
Ces faces arrières 42 et 43 sont adjacentes.
La superficie de la platine 40 est plus grande que les superficies cumulées des faces arrières 42 et 43 des deux réseaux de nervures 33 et 34.
Pour l’extension latérale 32 de l’absorbeur 3, la face frontale 39 présente une superficie plus grande que la superficie de la face arrière 43.
L’extension latérale 32 de l’absorbeur 3 comprend, entre la face frontale 39 et la face arrière 43, une face intermédiaire plane 44.
La face intermédiaire 44 se rapproche progressivement du réseau de nervure 33 de la portion principale 31 de l’absorbeur 3 au fur et à mesure que l’on se rapproche de la platine 40.
Le réseau de nervures 33 de la portion principale 31 de l’absorbeur 3 s’inscrit dans une enveloppe géométrique en forme de pavé, à savoir une enveloppe parallélépipédique à faces rectangulaires.
Le réseau de nervures 33 de la portion principale 31 de l’absorbeur 3 comporte une paroi externe droite 46 entre la face frontale 38 et la face arrière 42.
Des nervures 47 d’absorbeur de chocs des réseaux de nervures 33 et 34 forment des croisillons 48.
Les nervures 47 d’absorbeur de chocs sont, en vue de profil, en forme de segments droits.
Les faces frontales 38 et 39 des réseaux de nervures 33 et 34 sont définies par des parois frontales 50 et 51 de la structure monobloc 35.
Les réseaux de nervures 33 et 34 comportent des alvéoles 52 de contour polygonal, dont des alvéoles 52 de contour en quadrilatère, par exemple de contour en losange ou contour rectangulaire.
Le réseau de nervures 33 de la portion d’absorption principale 31 et le réseau de nervures 34 de l’extension latérale 32 se raccordent sur une cloison commune 54 entre ces deux réseaux de nervures 33 et 34, cette cloison 54 étant sensiblement plane.
L’absorbeur 3 comporte une feuille composite 55, illustrée isolément sur la et visible sur la , réalisée avec un matériau de renfort et une imprégnation en matériau plastique qui imprègne le matériau de renfort.
Le matériau de renfort comprend des fils ou fibres de verre.
La feuille composite 55 est conformée pour présenter des ondulations 56.
Ces ondulations 56 proviennent d’une forme géométrique générée par une droite génératrice qui parcourt une ligne directrice ondulée, la génératrice étant perpendiculaire à la face frontale 38 du réseau de nervures 33 de la portion principale 31 de l’absorbeur 3.
Dans l’exemple décrit, la feuille composite 55 est imbriquée seulement dans le réseau de nervures 33 de la portion principale 31 de l’absorbeur 3.
Dans un autre exemple de réalisation de l’invention, la feuille peut être imbriquée à la fois dans le réseau de nervures 33 de la portion d’absorption principale 31 et le réseau de nervures 34 de l’extension latérale 32.
Des nervures 47 d’absorbeur de chocs du réseau de nervures 33 s’étendent entre les ondulations 56 de la feuille composite 55, en contact avec la feuille composite 55.
La feuille composite 55 peut présenter une ou des régions plus épaisses que d’autres régions de la feuille.
La platine 40 comporte des éléments de fixation agencés pour permettre la fixation de l’absorbeur 3 sur le longeron du véhicule, ces éléments de fixation comportent plusieurs trous traversants 59 pour le passage de vis ou boulons ou rivets coopérant avec le longeron.
La face frontale 38 du réseau de nervures 33 de la portion principale 31 de l’absorbeur 3 comporte des éléments de fixation 60 agencés pour permettre la fixation de l’absorbeur 3 sur la poutre de pare-chocs 2.
Ces éléments de fixation 60 comportent plusieurs orifices pour le passage de vis ou boulons ou rivets coopérant avec la poutre de pare-chocs.
Des nervures frontales 61 sont prévues sur la face frontale 38 du réseau de nervures 33 de la portion principale 31 de l’absorbeur 3, du côté tourné vers la poutre 2.
Une plaque de renfort métallique, non représentée, est interposée entre la face frontale 38 de la portion principale 31 de l’absorbeur 3 et la zone de fixation 4 de la poutre 2.
Un insert de renfort métallique, non représenté, est noyé dans la platine 40 de l’absorbeur.
Le réseau de nervures 33 de la portion d’absorption principale 31 et le réseau de nervures 34 de l’extension latérale 32 présentent des enveloppes géométriques différentes, sans aucune symétrie de l’une par rapport à l’autre.
La fabrication d’un absorbeur de chocs 3 tel que décrit ci-dessus, comporte les étapes suivantes :
- conformer une feuille composite 55 de sorte qu’elle forme des ondulations 56,
- surmouler cette feuille 55 avec de la matière plastique, notamment dans un moule, pour former les réseaux de nervures 33 et 34.
Dans un autre exemple de réalisation de l’invention illustrée en , la poutre 2 comprend une âme 67 pourvue d’une structure en nid d’abeille 65 disposée entre deux peaux 66 réalisées chacune avec un matériau de renfort et une imprégnation en matériau plastique qui imprègne le matériau de renfort.
Cette structure en nid d’abeille 65 est réalisée à base de l’un des matériaux thermoplastiques suivants : du polyamide (PA), du polypropylène (PP), du polycarbonate (PC), un mélange de polycarbonate et de poly-butylène téréphtalate (PC-PBT).
Les peaux 66 sont réalisées chacune avec un matériau de renfort et une imprégnation en matériau plastique qui imprègne le matériau de renfort, le matériau de renfort comprenant des fils ou fibres de verre ou de carbone.
Le matériau d’imprégnation peut être une résine thermoplastique choisie parmi : du polyamide (PA), du polypropylène (PP), du polycarbonate (PC), un mélange de polycarbonate et de poly-butylène téréphtalate (PC-PBT).
La structure en nid d’abeille 65 en sandwich entre les deux peaux 66 s’étend tout le long de la poutre 2.
La structure en nid d’abeille 65 permet d’avoir une poutre 2 relativement légère et suffisamment rigide pour une masse donnée.
La structure en nid d’abeille peut être remplacée par une structure en mousse, celle-ci est réalisée à base de l’un des matériaux thermoplastiques suivants : du polyéthylène téréphtalate (PET), du polyamide (PA), du polypropylène (PP), du polycarbonate (PC), un mélange de polycarbonate et de poly-butylène téréphtalate (PC-PBT).
Liste de références :
1 : ensemble pare-chocs
2 : poutre de pare-chocs
3 : absorbeur de chocs
4 : zone de fixation
5 : âme
7 : creux
8 : sommet
9 : face externe
10 : forme ondulée
12 : feuille
14 : aile
15 : jonction
16 : portion centrale
17 : fond
18 : paroi externe longitudinale
19 : paroi terminale
20 : ensemble de nervures
21 : nervures internes
22 : nervure cylindrique
24 : face interne
25 : nervures d’extrémité
28 : orifice
30 : renfort métallique
31 : portion d’absorption principale
32 : extension latérale
33, 34 : réseaux de nervures
35 : structure monobloc
36 : zone d’extrémité longitudinale
37 : coude
38 : première face frontale
39 : seconde face frontale
40 : platine
42, 43 : faces arrières
44 : face intermédiaire
46 : paroi externe droite
47 : nervures d’absorbeur de chocs
50, 51 : parois frontales
52 : alvéoles
54 : cloison commune
55 : feuille composite
56 : ondulations
59 : trous traversants
60 : éléments de fixation
61 : nervures frontales
65 : structure en nid d’abeille
66 : peaux
67 : âme
.
.
Claims (11)
- Absorbeur de chocs (3) pour véhicule automobile, agencé pour être interposé entre une poutre de pare-chocs (2) et un longeron du véhicule, cet absorbeur (3) comportant une portion d’absorption principale (31) et une extension latérale (32) agencée pour absorber un choc frontal de faible chevauchement avec la poutre de pare-chocs (2), la portion d’absorption principale et l’extension latérale comportant chacune un réseau de nervures (33, 34), ces deux réseaux de nervures étant jointifs et formant une structure monobloc (35).
- Absorbeur de chocs (3) selon la revendication précédente, dans lequel l’extension latérale (32) est agencée pour être placée en regard d’une zone d’extrémité longitudinale (36) de la poutre de pare-chocs (2).
- Absorbeur de chocs (3) selon la revendication précédente, dans lequel l’extension latérale (32) de l’absorbeur comprend une deuxième face frontale (39) présentant une forme qui épouse sensiblement la forme de la zone d’extrémité longitudinale (36) de la poutre de pare-chocs.
- Absorbeur de chocs (3) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la portion d’absorption principale (31) de l’absorbeur comprend une première face frontale (38), notamment qui est plane, agencée pour être assemblée avec une zone de fixation (4) de la poutre de pare-chocs.
- Absorbeur de chocs (3) selon l’une quelconque des revendications précédentes en combinaison avec la revendication 3, dans lequel l’extension latérale (32) de l’absorbeur (3) comprend, entre la deuxième face frontale (39) et une face arrière (43), une face intermédiaire plane (44) qui forme avec la face arrière (43) un angle (A) compris entre 45° et 90°.
- Absorbeur de chocs (3) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel des nervures (47) d’absorbeur de chocs des réseaux de nervures (33, 34) forment des croisillons.
- Absorbeur de chocs (3) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les réseaux de nervures comportent des alvéoles (52) de contour polygonal, notamment de contour en quadrilatère, par exemple de contour en losange ou contour rectangulaire.
- Absorbeur de chocs (3) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’absorbeur comporte une feuille composite (55) réalisée avec un matériau de renfort et éventuellement une imprégnation en matériau plastique qui imprègne le matériau de renfort.
- Absorbeur de chocs (3) selon la revendication précédente, dans lequel la feuille composite est conformée pour présenter des ondulations (56).
- Ensemble pare-chocs (1) pour véhicule automobile, comprenant une poutre de pare-chocs et deux absorbeurs de chocs (3) selon l’une des revendications précédentes, ces absorbeurs de chocs étant assemblés avec une zone de fixation de la poutre de pare-chocs.
- Ensemble pare-chocs (1) selon la revendication précédente, dans lequel la poutre de pare-chocs (3) comporte, à chaque extrémité, une aile pourvue d’une zone d’extrémité longitudinale, cette aile (14) se raccordant à une portion centrale de la poutre de pare-chocs en faisant un coude, et l’extension latérale de chaque absorbeur est agencée pour être placée en regard de cette zone d’extrémité longitudinale.
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2022
- 2022-02-18 FR FR2201488A patent/FR3132886A1/fr active Pending
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