Brevet FR2800841A1 — publié le 20010511

Profil de longeron avant La présente invention est relative aux profilés destinés à absorber le maximum d'énergie lorsqu'ils sont soumis à un effort selon une direction particulière. L'utilisation de profilés est courante dans de nombreuses industries où ils interviennent dans la réalisation d'une ossature de base d'un produit final, cette ossature étant en partie destinée à supporter l'essentiel des efforts subis par le produit. C'est le cas par exemple de l'industrie automobile. En effet, la structure d'un véhicule automobile est généralement composée poutres constituées par des profilés de section constante. Ces poutres sont amenées à subir l'action de forces dont les amplitudes et les directions sont très variables. Toutefois certaines poutres sont dédiées tout particulièrement à absorber le maximum d'énergie possible lorsqu'elles subissent force dans une direction privilégiée. C'est le cas par exemple, du bouclier du véhicule automobile et des longerons avant qui relient le bouclier à la structure de l'habitacle. Toutefois, la section des profilés de ces différentes poutres est nature différente dans la mesure où les forces qu'elles sont amenées à subir sont de direction différente. En effet, la section du bouclier est conçue façon à assurer une absorption d'énergie maximale lorsqu'elle subit une déformation sous l'action d'une force sensiblement transversale à la direction longitudinale de la poutre, tandis que la section des longerons avant doit permettre une absorption maximale d'énergie sous l'action d'une force dont direction est parallèle à celle de la poutre. Ainsi, dans le cas des longerons avants, un choc frontal peut amener la poutre à subir des déformations importantes. En particulier le cas où le longeron comporte une section creuse, ce qui est habituellement le cas dans le domaine automobile afin de réduire la quantité de matière utilisée, un effort de compression selon la direction longitudinale du longeron peut amener un déchirement du longeron, la rigidité en compression du longeron chutant alors de façon dramatique, ce qui peut présenter de graves conséquences pour la sécurité des occupants du véhicule. La présente invention vise à obtenir un profilé dont la section permet une absorption maximale d'énergie lorsqu'il est soumis à une force dont la direction est sensiblement parallèle à la direction longitudinale du profile. Dans ce but, elle propose un profilé comportant une première et une deuxième parois latérales en vis-à-vis reliées par une paroi de renfort, ladite paroi de renfort comportant une surface supérieure et inférieur définissant une surface médiane équidistante des surfaces supérieure et inférieure, caractérisé en ce que la courbe issue de la projection de la surface médiane dans un plan transversal à la direction longitudinale du profilé est une courbe conformée pour dissiper le maximum d'énergie lorsqu'une force, dont la direction est sensiblement parallèle à la direction longitudinale du profilé, est appliquée sur ledit profilé. Selon une autre caractéristique de l'invention, la courbe présente un unique changement de concavité. Selon une autre caractéristique de l'invention, la courbe est une portion de sinusoïde. Selon une autre caractéristique de l'invention, la portion de sinusoïde présente deux extrema. Selon une autre caractéristique de l'invention, la distance séparant les plans médians des première et deuxième parois latérales dans une section transversale du profilé est sensiblement égale à cinq fois l'amplitude la portion de sinusoïde. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'épaisseur de la paroi de renfort est sensiblement constante. Selon une autre caractéristique de l'invention, le profilé comporte outre une paroi supérieure reliant les première et deuxième parois latérales et une paroi inférieure reliant les première et deuxième parois latérales l'ensemble constitué par la première paroi latérale, la paroi supérieure, deuxième paroi latérale et la paroi inférieure formant, au moins sur une partie de la longueur du profilé, une section fermée. Selon une autre caractéristique de l'invention, les angles que réalise la paroi de renfort avec respectivement les première et deuxième parois latérales sont sensiblement identiques. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre en référence au dessin annexé dont la figure unique représente la section d'un profilé. La figure unique représente la section 1 d'un profilé selon l'invention. Ce profilé peut être constitué par un alliage d'aluminium, et obtenu extrusion. section 1 du profilé est essentiellement creuse. Le profilé comporte une première 2 et une deuxième 3 parois latérales, une paroi supérieure 4 et inférieure 5. La paroi supérieure 4 est reliée avec la première paroi latérale 2 sensiblement selon un angle droit, et avec la seconde paroi latérale selon une première paroi en biais 7. La paroi inférieure 5 est reliée avec la première paroi latérale 2 par une deuxième paroi en biais 8, et avec la seconde paroi latérale 3 selon une troisième paroi en biais 9. La première paroi latérale 2 se prolonge au delà de sa jonction avec la paroi supérieure 4 par un élément en saillie 6. seconde paroi latérale 3 et la paroi inférieure 5 possèdent des épaisseurs constantes sensiblement identiques. La première paroi latérale 2 présente sur l'essentiel de sa longueur une épaisseur égale à celles de la paroi inférieure 5 et de la seconde paroi latérale 3. Au niveau de la jonction avec la paroi supérieure 4, cette épaisseur augmente légèrement. De manière similaire, la paroi supérieure 4 possède sur l'essentiel de sa longueur une épaisseur sensiblement égale à celles de la paroi inférieure 5 et de la deuxième paroi latérale 3, cette épaisseur augmentant légèrement au niveau de la jonction avec la première paroi latérale 2. L'épaisseur de l'élément en saillie 6 est égale celles de la paroi inférieure 5 et de la deuxième paroi latérale. Les épaisseurs premier 7, deuxième 8 et troisième 9 parois en biais sont sensiblement identiques et légèrement supérieures à celles de la paroi inférieure 5 et de deuxième paroi latérale 3. Cet élément en saillie 6 peut servir à fixer une pièce sur le profilé. Le profilé comporte une paroi de renfort 10 centrale relie les parois laterales 3,4 entre elles. Cette paroi de renfort 10 possède, de préférence une épaisseur sensiblement identique à celles la paroi inférieure et de la deuxième paroi latérale 3. La paroi de renfort 10 est définie sa surface médiane dont la courbe, appelée par la suite courbe médiane issue de la projection de la surface médiane dans un plan transversal à la direction longitudinale du profilé correspond à une partie de sinusoïde. La courbe médiane présente deux extrema, concavité s'inversant entre ces deux extrema. La courbe médiane présente un centre de symétrie sensiblement situé à équidistance des plans médians des première 2 et deuxième 3 parois latérales. Ce centre est, par contre, légèrement plus proche du médian de la paroi supérieure 4 que du plan médian de la paroi inférieure 5. Les angles que réalise la paroi de renfort 10 avec les plans médians de la première 2 et la deuxième 3 parois latérales au niveau de leur jonction sont sensiblement identiques. Cet angle est de l'ordre de 30 degrés. L'amplitude de la courbe médiane, qui correspond à la distance entre deux extrema, est sensiblement de l'ordre du dixième de la distance entre les plans médians des parois supérieure 4 et inférieure 5, ce qui correspond sensiblement au cinquième de la distance entre les plans médians de la première 2 et la deuxième 3 paroi latérale. La demanderesse a pu montrer qu'un profilé section creuse, comportant une paroi de renfort dont les dimensions sont celles décrites dans le présent mode de réalisation, présente des proprietés d'absorption d'énergie et de résistance au déchirement remarquables lorsqu'il se déforme sous l'action d'une force dont la direction est sensiblement parallèle à la direction longitudinale du profilé. En effet, lorsqu'une force de direction parallèle à la direction longitudinale est exercée sur le profilé de section creuse, les parois présentent une certaine rigidité, et leur déformation permet la dissipation de l'énergie apportée par la force extérieure. Au delà d'une certaine valeur les parois tendent à s'effondrer sur elles-mêmes, en formant bourrelets, et provoquant une baisse sensible des propriétés dissipatrices d'énergie du profilé. La présence d'une paroi de renfort permet d'une d'augmenter la rigidité globale de l'ensemble du profilé lors d'une compression selon son axe longitudinal. D'autre part, le fait que la paroi de renfort soit d'allure sinusoïdale permet d'obtenir, lors d'une compression, des déformations de la paroi de renfort et des parois latérales qui entraînent une dissipation d'énergie maximale. Ainsi, le profilé selon l'invention peut-il supporter des efforts de compression bien supérieurs à ceux que l'on obtiendrait si la paroi de renfort étant de forme différente, comme, par exemple, dans le d'une paroi de renfort droite. De ce fait, si l'on souhaite obtenir un profilé de section fermée et creuse pouvant subir des efforts de compression, dans sa direction longitudinale, d'une valeur donnée, la présence d'une paroi renfort selon la présente invention permet de réduire les épaisseurs des différentes parois par comparaison avec un profilé de section similaire possédant une paroi de renfort de forme différente. La dimension de l'ensemble des epaisseurs des parois du profilé permet alors la réduction de la masse du profilé, une telle diminution de masse étant un avantage considérable dans industries comme l'industrie automobile. La presente invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant esprit. Ainsi, le profilé peut-il présenter une section creuse dont la forme général du contour est différente de celle décrite dans le présent mode de réalisation l'invention. En particulier, le contour peut consister en un simple polygone. REVENDICATIONS 1.Profilé (1) comportant une première (2) et une deuxième (3) parois latérales vis-à-vis reliées par une paroi de renfort (10), ladite paroi de renfort (1 comportant une surface supérieure et inférieur définissant une surface médiane équidistante des deux surfaces supérieure inférieure, caractérisé en ce que la courbe issue de la projection de la surface médiane dans un plan transversal à la direction longitudinale du profilé (1) est une courbe conformée pour dissiper le maximum d'énergie lorsqu'une force, dont la direction est sensiblement parallèle à la direction longitudinale du profilé est appliquée sur ledit profilé (1). Profilé (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce la courbe présente un unique changement de concavité. 3.Profilé (1) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la courbe est une portion de sinusoïde. 4.Profilé (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la portion de sinusoïde présente deux extrema. 5.Profilé (1) selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que la distance séparant les plans médians des première (2) et deuxième (3) parois latérales dans une section transversale du profilé (1) est sensiblement égale à cinq fois l'amplitude de la portion de sinusoïde. 6.Profilé (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'épaisseur de la paroi de renfort (10) est sensiblement constante. 7.Profilé (1) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une paroi supérieure (4) reliant les première (1) et deuxième parois latérales, et une paroi inférieure (5) reliant les première (2) et deuxième (3) parois latérales, l'ensemble constitué par la première paroi latérale (2), la paroi supérieure(4), la deuxième paroi latérale (3) et la paroi inférieure (5) formant, au moins sur une partie de la longueur du profilé, section fermée. & Profilé (1) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les angles que réalise la paroi de renfort (10) avec respectivement les première (2) et deuxième (3) parois latérales sont sensiblement identiques.