Brevet FR2370608A1 — publié le 19780609

La présente invention se rapporte à un pare-chocs à absorption d'énergie, pour véhicules automobiles en général et pouc voitures automobiles en particulier. On sait que l'actuelle tendance est de réaliser des pare-chocs en matériau non métallique, notamment en matériau à base de polymère ayant des caractéristiques aptes à permettre la déformation élastique en vue de l'absorption de l'énergie des chocs, sans que cette énergie cause une déformation permanente du pare-chocs entre des limites de résistance déterminées et proportionnées au moment d'inertie de la section résistante de la structure et au module d'élasticité du matériel. Les pare-chocs actuellement connus, réalisés en matériau à base de polymère, se sont montrés aptes à remplacer avanta geusuhent les traditionnels pare-chocs à structure métallique, mais ils ont toutefois l'inconvénient que la déformabilité élastique présente des points de discontinuité à cause de la présence des pattes de connexion à la carrosserie. En effet, d'une part elles compromettent la flexibilité de la structure en réduisant sa longueur libre d'inflexion et, d'autre part, et cela constitue l'inconvénient majeur,elles se comportent comme éléments non élastiques qui empêchent l'absorption de l'énergie du choc si celle-ci se localise au niveau des pattes ou de points immédiatement adjacents à ces dernières. L'objet de la présente invention est par conséquent de réaliser un pare-chocs à absorption énergie, qui élimine cet inconvénient et qui, tout en conservant les pattes tradition nelles de connexion à la structure résistante b la carrosserie, présente des caractéristiques de déformabilité élastique constantes dans tous les points de sa surface et c- particulier mQme au niveau des sections de fixation desdites pattes de connexion. Un autre but important de la présente invention est celui de réaliser un pare-chocs déformable à absorption d'énergie, réalisable en matériaux peu comateux et par des procédés de fabrication simples et, partant, aptes à la production en grande série. Selon ltinvention ce résultat est atteints réalisant un pare-chocs dont la caractéristique essentielle réside dans le fait qu'il comprend une structure métallique résistante, sensiblement en forme de plaque, portant rigidement couplées les pattes de connexion à la carrosserie , une coque extérieure en matière polymère autoportante liée à ses extrémités à la carrosserie, enfilée sur ladite plaque par rapport à laquelle elle peut se déplacer essentiellement en direction orthogonale, et un remplissage en matière expansée interposé entre la plaque et la coque pour permettre le déplacement élastique de cette dernière par rapport à la plaque afin d'absorber l'énergie de choc.Selon 111.nvention, la plaque métallique qui forme la structure résistante a , avantageusement une section en canal et avec ses bords repliés en équerre, guide et soutient la coque extérieure qui présente, elle aussi, au moins une partie profilée en canal qui peut entre enfilée sur ladite plaque.La coque extérieure est de préférence oaa matière thermoplastique et le remplissage interposé est un expansé à cellules fermées, par exemple, mousse polyuréthane ou polyéthylène réticulé. le remplissage peut dextre rapporté et, en tel cas, il est formé par un ou plusieurs blocs d'expansé interposés entre la coque et la plaque métallique à laquelle ils peuvent être éventuellement attachés par un adhésif. Comme alternative, le remplissage peut eAtre expansé direc tement dans l'espace compris entre la plaque et la coque après que cette dernière a été enfilée sur la plaque. On a en outre prévu, selon l'invention, d'insérer des organes limitaurs de course pour retenir la coque sur la plaque ; ces organes étant avantageusement constitués par des chevilles ou des boulons qui passent à travers la coque, le remplissage d'expansé et la plaque métallique et portent un écrou d'extrémité qui prend appui sur la plaque T'inventio L est décrite en détail en se référant au dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, et sur lequel:: la figure 1 est une vue en perspective qui montre partiellement le pare-chocs selon une forme de réalisation de l'invention ; la figure 2 est une coupe transversale suivant II-II de la figure 1 la figure 3 est une coupe transversale semblable à la précédente, mais faite en correspondallcç a'un organe limiteur de course la figure 4 est une vue éclatée en perspective de la partie de pare-chocs illustrée sur la figure 1 ;; la figure 5 est une coupe transversale semblable aux figures 2 et 3, mais qui illustre le pare-chocs selon une variante de l'invention la figure 6 est une vue éclatée en perspective du parechocs selon la variante de la figure 5 la figure 7 est une coupe transversale semblable à la figure 5, mais qui illustre le pare-chocs selon une autre variante de l'invention ; et la figure 8 est une vue éclatée du pare-chocs de la variante de la figure 7 . Sur les figures 1 à 4, on a indiqué par 10 la structure métallique résistante constituée par une plaque de tôle davier. Elle a une extension longitudinale de préférence égale à la dimension transversale antérieure de la carrosserie et, en tout cas elle s'étend au-delà de la section de connexion des pattes 11 au moyen desquelles la plaque est pointez de manière connue, à la structure résistante de la carrosserie. tes pattes 11 sont avantageusement constituées en forme de lame pour qu'elles puissent céder sous des fortes charges de pointe et présentent une extrsmité rigidement reliée à la plaque, par exemple par un trier 12 fixé à la plaque par des boulons 13. Comme le montre clairement la figure, la plaque 10 a un profit en canal et présente donc des bords repliés en équerre lOa - lOb respectivement. Ces bords guident et soutiennent une coque extérieure 14 en matière polymère, de préférence thermoplastique. La coque aussi présente un profil en canal qui est enfilé sur la plaque par rapport à laquelle la coque peut se déplacer essentiellement en sens orthogonal. La coque 14 a une profondeur beaucoup plus grande que celle de la plaque puisque ses bords en équerre 14a14b s'étendent beaucoup plus loin que les bords en équerre cor respordants lOa - lOb de la plaque ; le rapport entre lesdits bords correspondants de la coque et de la plaque étant, par exemple, compris entre 3/1 et 4/1.Par conséquent, la coque et la plaque délimitent une cavité dans laquelle est contenu un matériau de remplissage 15 nui cède élastiquement et constitue l'élément capable d'absorber l'énergie de choc. te remplissage 15 est avantageusement réalisé en matière expansée à cellules fermées, par exemple, en mousse polyuréthane à cellules fermées ou polyéthylène réticulé et similaire. Il peut être moussé directement dans la cavité délimitée par la coque et la plaque et appliqué avec adhésif à l'un et/ou l'autre de ces éléments du pare-chocs. Ou bien, il peut etre rapporté et dans ce cas, comme illustré clairement par la figure 4, il est constitué par un bloc de matière expansée 15a, de préférence muni d'évidements 15b pour faciliter la déformation élastique du bloc, dont la base pourra être attachée à la plaque 10 par un adhésif. La coque 14 qui, grive à la présence du matériau de remplissage 15 peut se déplacer élastiquement par rapport à la plaque , s 'étend par des prolongements latéraux 14c - 14d dont les extrémités sont fixées à la carrosserie par des étriers métalliques 16. Ces éléments de fixation n'affectent en aucune manière la déformabilité de la structure, -p3omettant à la coque 14 de fléchir pour comprimer le matériau de remplissage 15 quand l'ensemble reçoit un choc. Pour empocher que la coque puisse sortir des bords de la plaque 10, on a prévu des organes limiteurs de course, indiqués de manière générale par- 17.Ils sont avantageusement constitués par des boulons qui passent à travers la toque 14, le matériau de remplissage 15 et la plaque 10 et portent au moins un écrou 18 d'extrémité gui prend appui sur la plaque. La variante des figures 5 et 6 diffère par le fait que la coque extérieure 140 est de dimensiors transversales plus grandes que la plaque 10. Elle se prolonge en effet vers le bas pour former un écrou 141 dans lequel peuvent eAtre formées des prises d'air 142 pour le refroidissement et/ou la climatisation, ainsi que d'autres éléments tels qu'un espace pour contenir la plaque d'immatriculation, des sièges pour feux de position et similaires. Vers le haut aussi, la coque extérieure 140 s'étend au delà de la plaque 10 et forme une paroi de délimitation supérieure 143. Selon cette variante, à l'intérieur de la coque est formée une partie profilée en canal délimitée par des bords en équerre 144 - 145.Cette partie en canal est enfilée sur la plaque 10 et contient, interposé, le matériau 15 d'absorption de l'énergie de choc de manière identique à celle décrite en se référant aux précédentes figures 1 à 4 . 4 La coque 140 aussi se prolonge par des appendices latéraux 140c, 140d, qui portent un étrier 160 pour la connexion à la carrosserie et on a prévu des organes liriteurs de course, non représentés, interposés entre la coque et la plaque.La variante des figures 7 et 8 diffère par ailleurs par le fait que les prises d'air de refroidissement et/ou de climatisation 146,sont ici formées sur la coque 140, dans la partie centrale de la coque, en correspondancé de la plaque métallique 10 0 Dans ce cas, comme le montrent clairement les figures, la prise d'air 146 forme un canal embouti ou appendice 147 qui passe à travers un siège correspondant 150 du matériau de remplissage 15 pour pénétrer dans un siège 100 destiné à le recevoir et le guider, formé par emboutissage sur la plaque 10. Su lieu de la prise d'air 146 la coque peut porter un siège pour contenir, par exemple des feux ou similaires, qui sera également formé comme le canal 147 mais qui pourra être muni d'un fond borgne au lieu d'être ouvert. Il faut remarquer que, grâce à la conformation en canal sans contre-dépouilles, la coque 14 ou 140, peut être obtenue par des procédés d'estampage très simples qui conviennent à la production de grandes séries et qui rendent le pare-chocs selon l'invention, avantageux même sous l'angle économlque. REVEI)I CATIONS 1. Pare-chocs à absorption d'énergie, en particulier pour voitures automobiles, caractérisé par le fait qu'il comprend une structure métallique résistante (10) sensiblement en forme de plaque, portant rigidement couplées les pattes (11) de connexion à la carrosserie; une coque extérieure (14-140) en matière polymère, autoportante, liée à ses extrémités à la carrosserie, enfilée sur ladite plaque (10) par rapport à laquelle elle peut se déplacer essentiellement en direction orthogonale ; et un remplissage (15) en matière expansée, interposé entre la plaque et la coque pour permettre le déplacement élastique de cétte dernière par rapport à la plaque afin d'absorber 11 énergie de choc. 2. Pare-chocs selon la revendication 1 , caractérisé par le fait que la plaque (10) qui forme la structure résistante a une section en canal et, avec ses bords (lOa, lOb) repliés en équerre, elle guide et soutient la coque extérieure (14 140) qui présente, elle aussi, au moins une partie profilée en canal qui peut être enfilée sur ladite plaque. 3. Pare-chocs selon les revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que la coque extérieure (14 - 140) est en matière thermoplastique. 4. Pare-chocs selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé par le fait ne le matériau de remplissage (15) interposé entre la plaque (10) et la coque (14-140) est une matière polymère expansée du type à cellules fermées. 5. Pare-chocs selon la revendication 4 caractérisé par le fait que ladite matière expansée (15) est constituée par une mousse polyuréthane. 6. Pare-chocs selon la revendication 4 caractérisé par le fait que ladite matière de remplissage (15) est constituée par du polyéthylène réticulé, 7. Pare-chocs selon les revendication 4 et 5 caractérisé par le fait que la matière de remplissage (15) est directement moussée dans l'espace compris entre la plaque (10) et la coque extérieure (14 - 140). 8. Pare-chocs selon l'une quelconque des revendications 4 à 6 caractérisé par le fait que la matière interposée est rapportée et constituée par un ou plusieurs blocs (15) de ladite matière expansée,de préférence fixés au moyen d'adhésif à la plaque (10) qui forme la structure résistante. 9. Pare-chocs selon les revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que la coque extérieure (14 - 140) a une profondeur plus grande que celle de la plaque (10), le rapport entre l'extension des bords en équerre (l4a, 14b) de la coque et l'extension des bords correspondants en équerre (lOa, lOb) de la plaque étant plus grand ou égal à 3/1. 10. Pare-chocs selon les revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que la coque extérieure (14) est profilée en canal et présente la même dimension transversale que la plaque (10) sur laquelle elle est directement enfilée ; les bords en équerre (14a, 14b) de la coque étant en contact des bords correspondants en équerre (lOa, lOb) de la plaque. 11. Pare-cho6s selon les revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que la coque extérieure (140) a des dimensions transversales plus grandes que la plaque (10) et présente à l'intérieur une partie profilée en canal, délimitée par des bords en équerre (144 -145) et destinée à être enfilée sur les bords correspondants en équerre (10a, 16b) de la plaque. 12. Pare-chocs selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la plaque (10) présente des ouvertures embouties (100) pour guider et contenir un appendice correspondantS canal (147) de la coque (140) elle aussi emboutie ; cet appendice à canal traversant une ouverture correspondante (150) formée dans la matière de remplissage (15) et formant une prise d'air ou un siège pour contenir des organes de feux et similaires. 13. Pare-chocs selon l'une quelconque des revdndications précédentes, caractérisép le fait qu'il comprend des organes limiteurs de course (17) pour retenir la coque (14,140) sur la plaque (10). 14. Pare-chocs selon la revendication 13, caractérisé par le fait que ces organes limiteurs de course sont constitués par des boulons (17) qui passent à travers la coque, le remplissage en expansé et la plaque métallique, et portent un écrou d'extrémité (18) qui prend appui sur la plaque. 15. Pare-chocs selon la-revendication 1 caractérisé par le fait que la coque (14,140) s'étend par des prolongements latéraux qui portent des étriers (16) pour la connexion des extrémités de la coque à la carrosserie.