Brevet FR2804649A1 — publié le 20010810

La présente invention concerne une face avant pour véhicule automo- bile du type comprenant une partie centrale formant support pour un échangeur de chaleur, deux parties latérales formant support de projecteurs latéraux, ladite face avant comprenant des éléments métalliques de renfort et au moins une ossature en matière plastique surmoulée sur les éléments métalliques, la face avant matérialisant au moins des points de fixation inférieurs destinés à être reliés aux longerons du véhicule. Dans tout ce qui suit, les termes " avant ", " arrière ", " droite " et " gauche " s'entendent par rapport à la position d'un conducteur d'un véhicule automobile. On connaît déjà dans l'état de la technique des faces avant du type précité. De telles faces avant sont communément appelées faces avant " hybrides " en raison de la technique dite " hybride " de surmoulage de ma- tière plastique sur des éléments métalliques grâce à laquelle ces faces avant sont obtenues. Une telle face avant est destinée à être montée sur les extrémités avant des longerons d'un véhicule automobile pour faire partie du bloc avant qui com- prend en outre une poutre de pare-chocs avant, des structures d'absorption d'énergie de choc disposées entre la face avant et la poutre de pare-chocs, et différents équipements montés sur la face avant tels qu'un groupe moto- ventilateur, des projecteurs,... Pour réaliser le bloc avant, on fixe tout d'abord la face avant sur les longerons du véhicule automobile, puis on fixe les structures d'absorption de choc en avant de la face avant, et on vient enfin fixer la poutre de pare-chocs sur les structures d'absorption d'énergie de choc. Un but de l'invention est de fournir une face avant du type précité per- mettant de réduire les coûts des blocs avant de véhicules automobiles. A cet effet, I'invention a pour objet une face avant du type précité, ca- ractérisée en ce qu'elle comprend une poutre de pare-chocs avant qui s'étend transversalement en avant des points de fixation aux longerons, cette poutre étant reliée au reste de la face avant par venue de matière avec au moins une ossature en matière plastique ou surmoulage de la matière plastique d'au moins une ossature sur la poutre. Selon des modes particuliers de réalisation, la face avant peut com- prendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles: - au moins un élément métallique de la face avant forme une partie métallique de la poutre de pare-chocs sur laquelle la matière plastique d'au moins une ossature est surmoulée pour relier la poutre au reste de la face avant, - ladite partie métallique de la poutre est un tronçon latéral de la pou- tre, - la face avant comprend des structures d'absorption d'énergie de choc par déformation plastique disposées dans des logements de la face avant entre les points de fixation inférieurs et la poutre de pare-chocs, - lesdits logements sont ménagés dans des bras s'étendant longitudi- nalement entre la poutre de pare-chocs et les parties latérales de la face avant, - les parties latérales de la face avant sont reliées de manière libérable à la partie centrale de la face avant, - la poutre de pare-chocs comprend un tronçon central et deux tron- çons latéraux reliés au tronçon central de manière libérable, - les tronçons latéraux sont reliés au tronçon central par des liaisons autorisant des déplacements latéraux relatifs limités entre le tronçon central et les tronçons latéraux de la poutre de pare-chocs, - lesdites liaisons sont formées par des emmanchements coulissants, et - les parties latérales de la face avant matérialisent des points de fixa- tion supérieurs de la face avant destinés à être reliés aux ailes du véhicule. 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 d'une face avant selon l'invention, - la figure 2 est une vue schématique en perspective illustrant les élé- ments métalliques de la partie latérale droite de la face avant de la figure 1, - la figure 3 est une vue schématique en perspective, partielle, agran- die et partiellement en coupe, illustrant l'insertion de la structure droite d'absorption d'énergie de choc dans la face avant de la figure 1, la figure 4 est une vue schématique en perspective, partielle et agrandie, illustrant le montage de la face avant de la figure 1 sur le longeron droit d'un véhicule automobile, et - la figure 5 est une vue schématique en perspective de l'élément mé- tallique de la partie centrale de la face avant de la figure 1. La figure 1 illustre schématiquement une face avant 1 d'un véhicule au- tomobile comportant deux parties latérales 2 et une partie centrale 4. Comme illustré par la figure 2 pour la partie latérale 2 droite, chaque partie latérale 2 comprend trois éléments métalliques, à savoir une plaque infé- rieure 5, une plaque supérieure 6 et un tronçon latéral 7 de poutre de pare- chocs avant. La plaque 5 comprend des moyens de fixation 10 de la face avant 1 à l'extrémité avant du longeron correspondant du véhicule automobile. Ces moyens de fixation 10 comprennent une ouverture 11 de section en forme de double queue d'aronde ou de papillon. Ainsi, la section de l'ouverture 11 com- prend un trapèze supérieur et un trapèze inférieur ayant une petite base com- mune. Les moyens de fixation 10 comprennent en outre un orifice transversal 12 ménagé dans une patte latérale extérieure 13 de la plaque inférieure 5. La plaque supérieure 6 a une forme générale courbe et présente des moyens de fixation 15 à l'aile correspondante du véhicule automobile. Ces moyens de fixation 15 comprennent par exemple une ou plusieurs perfora- tion(s) pour le passage de moyens classiques de fixation tels que des vis ou des rivets. Le tronçon latéral 7 de poutre de pare-chocs est un profilé de section transversale sensiblement en H vertical, dont les deux branches ont des profils sensiblement en forme de losanges convergeant vers le haut et vers le bas. Le tronçon 7 est légèrement cintré latéralement vers l'arrière et vers l'extérieur. Les plaques 5 et 6 sont formées par exemple par emboutissage de tô- les d'aluminium et le tronçon latéral 7 de poutre de pare-chocs est réalisé par exemple par extrusion d'aluminium. Comme illustré par la figure 1, chaque partie latérale 2 comprend en outre une ossature en matière plastique 17, par exemple en polyamide, sur- moulée sur les plaques 5 et 6 et sur le tronçon latéral 7 de poutre de pare- chocs pour relier ces éléments métalliques. En particulier, I'ossature en matière plastique 17 comprend un bras 18 qui s'étend vers l'avant, depuis l'extrémité inférieure de la plaque inférieure 5, jusqu'au tronçon 7 de poutre de pare-chocs pour les relier. Un logement longi- tudinal 19, visible pour la partie latérale 2 droite sur les figures 1 et 3, est mé- nagé dans ce bras 18. Ce logement 19 débouche à l'extérieur du bras 18 vers le haut, vers le bas et, par l'intermédiaire de l'ouverture 11 de la plaque inférieure 5, vers l'arrière. Ce logement 19 est par ailleurs obturé à l'avant par une partie de l'ossature en matière plastique 17 surmoulée sur le tronçon latéral 7 de poutre de pare-chocs. Ce logement 19 a une section transversale correspondant à celle de l'ouverture 11 de la plaque inférieure 5. Ainsi, le logement 19 est délimité latéra- lement par deux parois longitudinales 20 présentant vers l'intérieur du logement 19 des surfaces convexes en forme de toit. Comme illustré pour la partie latérale 2 gauche sur la figure 1, la face avant comprend en outre des structures 22 d'absorption d'énergie de choc par déformation plastique disposées dans les logements longitudinaux 19. Comme représenté en trait plein sur la figure 3, une telle structure 22 comprend par exemple une enveloppe extérieure 23 profilée, de section trans- versale correspondant à celle des logements 19, et un noyau 24 en nid d'abeille disposé à l'intérieur de l'enveloppe extérieure 23 et orienté longitudinalement. La structure 22 a par exemple été obtenue par extrusion d'un métal tel que de l'aluminium. Comme indiqué par la flèche 26 sur cette figure 3, chaque structure 22 a par exemple été insérée depuis l'arrière dans le logement 19 correspondant, par coulissement longitudinal vers l'avant au travers de l'ouverture 11 de la pla- que inférieure 5 correspondante. Chaque structure 22 est donc maintenue en place par le bras 18 correspondant du simple fait de la complémentarité de forme de la structure 22 et du logement 19 correspondant. Des structures 22 de formes différentes peuvent être utilisées dans les logements 19. Ainsi comme illustré en traits mixtes sur la figure 3, I'enveloppe exté- rieure 23 de chaque structure 22 peut comprendre un trapèze supérieur et un rectangle inférieur. Ainsi, une telle structure 22 peut être insérée dans le loge- ment 19 correspondant par simple déplacement vers le bas comme illustré par la flèche 27. Comme illustré par la flèche 28 sur la figure 4 pour la partie latérale 2 droite, lors du montage de la face avant 1 sur la caisse du véhicule automobile, l'extrémité avant 30 du longeron 31 correspondant est introduite dans l'ouverture 11 de chaque partie latérale 2 de la face avant. On notera que sur cette figure, la structure 22 d'absorption d'énergie de choc n'a pas été représentée. L'extrémité avant 30 du longeron 31 prend alors appui sur l'extrémité arrière de la structure 22 d'absorption d'énergie de choc correspondante pour être en prise directe d'effort avec celle-ci. On insère ensuite un organe de fixa- tion transversal dans l'orifice 12 de la plaque inférieure 5 puis dans un orifice transversal 32 ménagé dans le longeron 31. Pour chaque partie latérale 2 de la face avant 1, I'ossature en matière plastique 17 délimite au-dessus du bras 18 un logement 33 (figure 1) de récep- tion d'un projecteur non représenté qui sera supporté par la partie latérale 2. La partie centrale 4 de la face avant 1 a une forme générale en U inver- sé. La partie centrale 4 comprend une plaque transversale métallique 36 (figure ), réalisée par exemple par emboutissage d'une tôle d'aluminium, et une ossa- ture en matière plastique 37 surmoulée sur la plaque 36. La plaque transversale 36 et l'ossature 37 forment la base du U tandis que l'ossature 37 forme les deux branches latérales 38 du U qui prolongent sa base vers le bas. La partie cen- trale 4 est destinée à supporter, par l'intermédiaire d'organes de fixation classi- ques, un échangeur de chaleur 40 représenté en traits mixtes sur la figure 1. La partie centrale 4 est fixée de manière libérable aux deux parties laté- rales 2 par des moyens de fixation classiques tels que des vis ou des boulons passant dans des orifices des plaques métalliques 6 et 36. La face avant 1 comprend en outre un tronçon central 42 de poutre de parechocs. Ce tronçon central 42 est un profilé creux cintré de manière analogue aux tronçons latéraux 7 de poutre de pare-chocs. Ce tronçon central 42 est réalisé, par exemple, par extrusion d'aluminium. Ce tronçon central 42 pré- sente, au voisinage de chacune de ses extrémités latérales, un rétrécissement 43 de sorte que les extrémités latérales du tronçon central 42 ont une section transversale plus importante que la région centrale du tronçon 42. Les tronçons latéraux 7 de poutre de pare-chocs sont reçus par em- manchement dans les extrémités latérales du tronçon central 42 avec une pos- sibilité de déplacement relatif latéral entre les tronçons latéraux 7 et le tronçon central 42. Ainsi, le tronçon central 42 et les tronçons latéraux 7 forment une pou- tre de pare-chocs 44 qui est située en avant des structures 22 d'absorption d'énergie de choc et qui s'étend transversalement sensiblement sur toute la largeur de la face avant 1. La possibilité de coulissement latéral relatif entre les tronçons latéraux 7 et le tronçon central 42 de la poutre de pare-chocs 44 permet, pour un choc d'énergie relativement faible subi par un tronçon latéral 7, de ne pas transmet- tre par le tronçon central 42 I'énergie du choc vers l'autre tronçon latéral 7. En cas de choc d'énergie plus importante subi par une partie latérale 2 de la face avant 1 du véhicule, les tronçons latéraux 7 viennent buter par cou- lissement contre les rétrécissements 43 du tronçon central 42, si bien que l'énergie du choc est transmise vers l'autre partie latérale 2. Ainsi, l'énergie du choc est transmise vers les deux longerons du véhicule. En cas de choc relativement important, les structures 22 vont se défor- mer plastiquement longitudinalement en provoquant une absorption de l'énergie de choc. Pendant cette déformation, les bras 18 assurent le maintien transver- sal des structures 22. Au cours d'un tel choc, au moins une partie des efforts subis par la face avant 1 est transmise vers les ailes par l'intermédiaire des pla- ques 5 et 6, des ossatures en matière plastique 17 et des moyens de fixation 15 aux ailes du véhicule. Ainsi, les déformations de l'avant du véhicule peuvent être réparties convenablement, si bien que le véhicule peut satisfaire aux tests habituels, notamment au test de la barrière en nid d'abeille. De manière analogue, I'effort de fermeture du capot du véhicule auto- mobile, subi par la serrure de fermeture, est transmis par la plaque 36 de la par- tie centrale 4 vers les parties latérales 2 de la face avant qui répartissent cet effort vers les ailes du véhicule automobile, par l'intermédiaire des moyens de fixation 15, et vers les longerons du véhicule par l'intermédiaire des moyens 10 de fixation. La fixation de la face avant 1 sur les longerons du véhicule au moyen d'orifices transversaux 12 permet de limiter les contraintes subies par la face avant du fait de défauts de position des longerons. Parmi les autres avantages de l'invention, on notera les suivants. La face avant 1 comprend une poutre de pare-chocs 44 et des structu- res 22 d'absorption d'énergie de choc intégrées. Par conséquent, la face avant 1 permet de réduire les coûts de montage des blocs avant de véhicules auto- mobiles. De plus, le coût de fabrication d'une telle face avant 1 est réduit puis- que les parties latérales 2 et la partie centrale 4 sont réalisées par surmoulage de matière plastique sur des éléments métalliques. La face avant 1 selon l'invention peut être équipée avant son montage sur la caisse d'un véhicule automobile. Cette face avant 1 peut donc être four- nie prête au montage à un constructeur d'automobiles. La partie centrale 4 peut être standardisée pour pourvoir être compati- ble avec différents modèles de véhicule, la partie centrale 4 standardisée pou- vant alors recevoir des parties latérales 2 spécifiques à chaque modèle de vé- hicule. Lorsqu'une des parties latérales 2 est endommagée, il est possible de la remplacer facilement tout en conservant la partie centrale 4 d'origine. La partie centrale 4 de la face avant, et l'échangeur de chaleur 40 qu'elle supporte, peuvent être retirés du reste de la face avant 1 par simple dé- placement vers le haut. Ainsi, les interventions sur l'échangeur de chaleur 40 sont aisées. On notera que les régions des ossatures en matière plastique 17 sur- moulées sur les tronçons latéraux 7 de la poutre de pare-chocs 44 peuvent comprendre des nervures modifiant l'inertie initiale de la poutre de parechocs 44, notamment pour diriger les efforts vers les structures 22 d'absorption d'énergie de choc. De même, ces régions peuvent comprendre des nervures de maintien d'une peau d'habillage de la poutre de pare-chocs ou former des lo- gements de réception d'un anneau de remorquage. Dans une variante non-représentée, les tronçons latéraux 7 de la pou- tre de pare-chocs 44 peuvent être réalisés au moins partiellement par des ré- gions avant des ossatures en matière plastique 17 qui prolongent transversa- lement les bras 18. Ainsi, les liaisons entre ces tronçons latéraux 7 et le reste des ossatu- res 17 sont assurées par venue de matière avec le reste des ossatures 17. REVENDICATIONS 1. Face avant (1) pour véhicule automobile, du type comprenant une partie centrale (4) formant support pour un échangeur de chaleur (40), deux parties latérales (2) formant support de projecteurs latéraux, ladite face avant comprenant des éléments métalliques de renfort (5 à 7, 36) et au moins une ossature en matière plastique (17, 37) surmoulée sur les éléments métalliques, la face avant matérialisant au moins des points de fixation inférieurs (10) desti- nés à être reliés aux longerons du véhicule, caractérisée en ce qu'elle com- prend une poutre de pare-chocs avant (44) qui s'étend transversalement en avant des points de fixation (10) aux longerons, cette poutre étant reliée au reste de la face avant par venue de matière avec au moins une ossature en matière plastique (17) ou surmoulage de la matière plastique d'au moins une ossature (17) sur la poutre. 2. Face avant selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'au moins un élément métallique (7) de la face avant forme une partie métallique (7) de la poutre de pare-chocs sur laquelle la matière plastique d'au moins une ossature (17) est surmoulée pour relier la poutre au reste de la face avant. 3. Face avant selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite partie métallique (7) de la poutre est un tronçon latéral de la poutre. 4. Face avant selon l'une quelconque des revendications 1 ou 3, ca- ractérisée en ce qu'elle comprend des structures (22) d'absorption d'énergie de choc par déformation plastique disposées dans des logements (19) de la face avant entre les points de fixation inférieurs (10) et la poutre de parechocs (44). 5. Face avant selon la revendication 4, caractérisée en ce que lesdits logements (19) sont ménagés dans des bras (18) s'étendant longitudinalement entre la poutre de pare-chocs (44) et les parties latérales de la face avant (1). 6. Face avant selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, carac- térisée en ce que les parties latérales (2) de la face avant sont reliées de ma- nière libérable à la partie centrale (4) de la face avant. 7. Face avant selon la revendication 6, caractérisée en ce que la pou- tre de pare-chocs (44) comprend un tronçon central (42) et deux tronçons laté- raux (7) reliés au tronçon central de manière libérable. 8. Face avant selon la revendication 7, caractérisée en ce que les tronçons latéraux (7) sont reliés au tronçon central (42) par des liaisons autori- sant des déplacements latéraux relatifs limités entre le tronçon central (42) et les tronçons latéraux de la poutre de pare-chocs. 9. Face avant selon la revendication 8, caractérisée en ce que lesdites liaisons sont formées par des emmanchements coulissants. 10. Face avant selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, carac- térisée en ce que les parties latérales (2) de la face avant matérialisent des points de fixation supérieurs (1 5) de la face avant destinés à être reliés aux ai- les du véhicule.