Brevet FR2532600A1 — publié le 19840309

-1 L'invention se rapporte à un pare-chocs pour un véhicule automobile, constitué par une poutre rigide à la flexion, qui prend appui sur des éléments solidaires du véhicule et en avant de laquelle est placée une lame de ressort ondulée qui s'étend sur la longueur du pare-chocs et est dissimulée à la vue par un habillage qui se verrouille sur la poutre. Un tel pare-chocs est connu par la demande de brevet de la R F A no 24 18 459, le ressort capable d'absorption d'énergie étant constitué par une matière métallique et étant incorporé, sous la forme d'une pièce séparée, dans la cavité comprise entre la poutre et l'habillage Les ondes de la lame de ressort prennent appui alternativement sur la poutre et sur l'habillage dans les zones de leurs crêtes de sorte qu'il n'y a pas appui entre deux zones de crête Pour cette raison, dans le cas d'un contact ponctuel avec l'habillage en dehors des points d'appui, il existe un risque d'allongement excessif local de l'habillage de sorte que ce dernier doit être remplacé même à la suite d'une collision relativement insignifiante. Le but de l'invention est de faire en sorte que, avec réduction du nombre des pièces détachées et du coût du montage, que des chocs ponctuels ne conduiront pas à des phénomènes de déformation permanente de l'habillage. A cet effet, on propose un pare-chocs du genre composé d'une poutre rigide à la flexion qui prend appui sur des éléments solidaires du véhicule, qui comporte des régions terminales latérales rabattues à peu près dans la direction longitudinale du véhicule, et en avant de la- quelle est disposée une lame de ressort ondulée, qui s'étend sur toute la longueur du pare-chocs, y compris ses régions terminales rabattues, cette lame de ressort étant dissimulée à la vue par un habillage qui se verrouille sur la poutre et dans lequel, selon l'invention, la lame de- ressort est réunie d'une seule pièce avec la poutre qui est c _- -2- de préférence faite d'une matière plastique armée, et dans lequel la forme d'ondes de la lame de ressort se présente dans une section perpendiculaire à la direction longitudi- nale du pare-chocs, les plans tangents aux régions de crête de la lame de ressort ondulée s'étendant horizonta- lement. Dans un exemple de réalisation de l'invention, la poutre est composée de deux segments qui s'étendent chacun sur toute la longueur du pare-chocs et en ce que la lame de ressort présente deux couches dont l'une est réunie d'une seule pièce à un segment de la poutre et l'autre à l'autre segment de la poutre, les deux segments de la poutre étant assemblés entre eux par des éléments de fixation qui maintiennent assemblés les flancs d'ondes des deux couches de la lame de ressort En réponse à une sollicitation, il se produit alors un mouvement relatif entre les flancs d'ondes superposés, avec absorption de l'énergie. Pour améliorer encore l'absorption d'énergie, il est proposé que, dans la région ouverte des espaces inter- médiaires formés entre les flancs d'ondes, qui est à l'opposé de la région de crête d'onde correspondante, ou entre le flanc d'onde le plus proche de la poutre et la poutre, les flancs d'ondes de la lame de ressort ondulée prennent appui les uns sur les autres ou sur la poutre, respectivement, par l'intermédiaire d'éléments d'absorp- tion de l'énergie. Dans un exemple préféré de réalisation de l'in- vention, les éléments d'absorption d'énergie sont réali- sés en mousse. On peut éviter une contrainte excessive de la lamede ressort lorsque, en remplacement ou en supplément des élé- ments d'absorption de l'énergie, dans les régions ouvertes des espaces intercalaires existants entre les flancs d'onde de la lame de ressort ondulée ou entre le flanc 3- d'onde le plus proche de la poutre et la poutre, sont prévus des tampons butoirs qui limitent les mouvements de fléchis- sement élastique des flancs d'ondes Ces caractéristiques ne sont adoptées que lorsque la dimension globale atteinte lorsque le pouvoir d'absorption d'énergie des éléments d'absorption d'énergie est épuisée, est trop faible. Pour ajuster la caractéristique élastique, on peut munir d'encoches au moins une zone de crête d'onde de la lame de ressort. On peut obtenir un module d'élasticité adapté aux besoins en réalisant les renforcements de la poutre. en fibres qui sont essentiellement orientées parallèlement à l'axe vertical du véhicule et à l'axe longitudinal du véhicule en s'adaptant à la forme du profil de la poutre - et en renforçant également la lame de ressort de fibres qui sont essentiellement orientées dans la direction transver- sale du véhicule. Il est encore possible t'adapter l'épaisseur de paroi et/ou la densité de population des fibres de là poutre aux cas de contraintes qui sont à envisager. Deux exemples de réalisation de l'invention-sont décrits dans la suite en regard du dessin Sur ce dessin La Figure 1 représente un premier parechocs selon l'invention, qui comporte une poutre en une seule pièce et une lame de ressort à une seule couche; La Figure 2 est une vue oblique en perspective de la forme de réalisation de la Figure 1, sur laquelle l'habillage est partiellement omis; et La Figure 3 représente un deuxième pare-chocs selon l'invention, comportant une poutre en deux pièces et une lame de ressort stratifiée. Selon la Figure 1, la poutre 1, à profil à peu près en U, réalisée en matière plastique, prend appui sur un élément 2 solidaire du véhicule et simplement indiqué sur le dessin Une lame de ressort ondulée 3 est réunie -4- d'une seule pièce à la poutre 1 Cette lame de ressort s'étend sur toute la longueur du pare-chocs et, dans le cas o le pare-chocs comprend des régions terminales rabattues latéralement, elle peut s'étendre jusqu'à l'extrémité du pare-chocs La lame de ressort 3 est com- posée de deux flancs d'ondes ou plis 4 qui, dans la région de la poutre 1 qui s'étend transversalement au véhicule, comme représenté, se succèdent dans la direc- tion longitudinale du véhicule Si la poutre 1 comporte, d'une façon non représentée, des régions terminales rabat- tues latéralement et équipées d'une lame de ressort, les plis se succèdent à peu près dans la direction tranversale du véhicule dans ces régions. A l'opposé des régions de crête d'onde ou de pliage 5 des plis 4, se trouvent des régions ouvertes 6 qui reçoivent des éléments d'absorption d'énergie 7 cons- titués par de la mousse, de sorte que les plis 4 prennent appui les uns sur les autres et, vers la poutre, sur la poutre 1 elle-même Un habillage 8, qui se termine vers le bas en une jupe, et qui est fait d'une matière élastique tenace, est fixé par des agrafes 9 à la poutre 1 et au pli extrême avant 4, de sorte que, de l'avant et de dessus, la lame de ressort 3 est dissimulée à la vue. Comme on peut le voir sur la Figure 2, il est prévu, dans la région de pliage supérieure 5, des encoches 10 qui servent à ajuster la caractéristique élastique du ressort. Par ailleurs, les éléments d'absorption d'énergie 7 sont constitués, non pas par une barre continue, mais par des coussins ou blocs distincts et, entre les différents élé- ments d'absorption d'énergie 7, sont disposés des tampons butoirs 11, qui font saillie sur la poutre 1 et qui limi- tent le mouvement de fléchissement élastique du pli 4 le plus proche de la poutre Les tampons butoirs 11 peuvent également être prévus, d'une façon non représentée, entre les plis 4 de manière que le pli 4 le plus proche du choc -5- soit également empêché de subir un mouvement de fléchisse- ment élastique excessif. L'exemple de réalisation selon la Figure 3 est dans une large mesure identique à celui selon les Figures 1 et 2 de sorte qu'on utilise les mêmes chiffres de réfé- rence pour désigner des éléments analogues La poutre 1 est composée d'un segment supérieur 12 en forme de cornière et d'un segment inférieur plat 13, le segment 12 se termi- nant par des plis 4 a et le segment 13 par des plis 4 b, ces plis étant superposés en une lame de ressort 3 et reliés entre eux par l'intermédiaire d'éléments de fixation 14 de telle manière que, dans le cas de mouvement de fléchis- sement élastique, il se produise une absorption d'énergie supplémentaire sous l'effet du frottement qui se manifeste entre les plis 4 a et 4 b. La poutrel et la lame de ressort 3 sont renforcées d'une façon non représentée par des fibres qui peuvent être composées, par exemple, de verre ou de carbone On obtient alors un accroissement notable de résistance mécanique lorsque, dans la région d'ame de la poutre 1, qui s'étend verticalement, les fibres sont orientées parallèlement à un axe vertical du véhicule et que, dans les ailes de la poutre qui s'étendent à peu près horizontalement, les fibres sont orientées parallèlement à un axe longitudinal du véhicule Dans la lame de ressort 3, les fibres sont orientées dans la direction transversale du véhicule Ces indications se rapportent à une configuration du pare- chocs qui n'est pas rabattue latéralement Toutefois, si le pare-chocs présente des régions terminales de ce genre, l'orientation des fibres reste conservée, en ce qui concerne la tendance mais cette orientation varie en conséquence, si on la considère rapportée au véhicule. -6- REVEND ICAT IONS 1. Pare-chocs pour un véhicule, composé d'une poutre rigide à la flexion qui prend appui sur des élé- ments solidaires du véhicule, qui comporte des régions terminales latérales rabattues à peu près dans la direction longitudinale du véhicule, et en avant de laquelle est disposée une lame de ressort ondulée, qui s'étend sur toute la longueur du pare-chocs, y compris ses régions terminales rabattues, cette lame de ressort étant dissimulée à la vue par un habillage qui se verrouille sur la poutre, caracté- risé en ce que la lame de ressort ( 3) est réunie d'un seul tenant à la poutre ( 1) réalisée en matière plastique et en ce que la forme d'ondes de la lame du ressort ( 3) se pré- sente dans une section perpendiculaire à la direction longitudinale du pare-chocs, les plans tangents aux ré- gions de crête ( 5) de la lame de ressort ondulée ( 3) s'étendant horizontalement - 2. Pare-chocs selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la poutre ( 1) est composée de deux segments ( 12 et 13) qui s'étendent chacun sur toute la longueur du pare-chocs et en ce que la lame de ressort ( 3) présente deux couches dont l'une est réunie d'une seule pièce à un segment ( 12) de la poutre et l'autre à l'autre segment ( 13) de la poutre, les deux segments ( 12 et 13) de la poutre ( 1) étant assemblés entre eux par des éléments de fixation ( 14) qui maintiennent assemblés les flancs d'ondes ( 4 a et 4 b) des deux couches de la lame de ressort ( 3). 3. Pare-chocs selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, dans la région ouverte des espaces intermédiaires ( 6) formés entre les flancs d'ondes ( 4; 4 a et 4 b), qui est à l'opposé de la région de crête d'onde ( 5) correspondante, ou entre le flanc d'onde ( 4; 4 a) le plus proche de la poutre et la poutre ( 1), les flancs d'ondes ( 4; 4 a et 4 b) de la lame de ressort 2532,600 ' ondulée ( 3) prennent appui les uns sur les autres ou sur la poutre ( 1), respectivement, par l'intermédiaire d'lé 6- ments d'absorption de l'énergie ( 7). 4 Pare-chocs selon la revendication 3, carac- térisé en ce que les éléments d'absorption d'énergie ( 7) sont réalisés en mousse. Pare-chocs selon l'une quelconque des reven- dications 1 et 2, caractérisé en ce que dans les régions ouvertes des espaces intercalaires ( 6) existants entre les flancs d'ondes ( 4; 4 a et 4 b)de la lame de ressort ondulée ( 3) ou entre le flanc d'onde ( 4; 4 a) le plus proche de la poutre et la poutre ( 1), sont prévus des tampons butoirs ( 11) qui limitent les mouvements de fléchissement élastique des flancs d'ondes ( 4; 4 a et 4 b). 6 Pare-chocs selon la revendication 5 en combi- naison avec l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les tampons butoirs ( 11) sont prévus en supplément des éléments d'absorption d'énergie ( 7). 7 Pare-chocs selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 6, caractérisé en ce qu'au moins une région de crête d'onde ( 5) de la lame de ressort ondulée ( 3) est munie d'encoches ( 10). o 8 Pare-chocs selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 7, caractérisé en ce que la poutre ( 1) présente des renforcements faits de fibres qui sont essentiellement orientées parallèlement à un axe vertical du véhicule et à un axe longitudinal du véhicule, en s'adaptant à la forme du profil de la poutre ( 1) et en ce que la lame de ressort ( 3) est également renforcée de fibres qui sont essentiellement orientées dans la direction transversale du véhicule. 2532600 - e'j 9 Pare-chocs selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'épaisseur de paroi et/ou la densité de population des fibres de la poutre adaptées aux cas de contraintes à envisager.