Brevet FR2832110A1 — publié le 20030516

La présente invention concerne une poutre de pare-chocs pour véhicule automobile, du type s'étendant le long d'une ligne directrice et comprenant une paroi avant, une paroi arrière et une structure d'entretoise, les parois avant et arrière s'étendant sensiblement le long de la ligne directrice et étant espacées, au moins dans une région de la poutre, l'une de l'autre le long d'une direction d'espacement destinée à être sensiblement confondue avec la direction longitudinale d'un véhicule automobile sur lequel la poutre est montée, la structure d'entretoise reliant les parois avant et arrière. L'invention s'applique par exemple à une poutre de pare-chocs arrière de véhicule automobile. On connaît une poutre arrière sous forme d'un caisson dont une paroi arrière est formée par une plaque, et dont une paroi avant est formée par le fond d'un profilé de section en Q dont les pattes sont soudées à la plaque arrière. Les flancs du profilé en Q forment des parois inférieure et supérieure horizontales. Une telle poutre, généralement réalisée en matière plastique, s'avère coûteuse à fabriquer, en raison des soudures entre le profilé avant et la plaque arrière, et présente en outre des propriétés d'absorption d'énergie de choc peu satisfaisantes. En effet, on constate qu'en cas de choc les parois inférieure et supérieure ont une tendance importante à flamber. On connaît également une poutre arrière du type précité dans laquelle la structure d'entretoise est formée par un réseau de nervures à maille rectangulaire. Ces nervures, qui sont moulées d'une seule pièce avec la paroi arrière, délimitent des alvéoles qui s'étendent selon la direction d'espacement et présentent une section rectangulaire. Une telle poutre a un comportement aux chocs plus satisfaisant mais possède une masse importante. Un but de l'invention est de résoudre ce problème en fournissant une poutre de pare-chocs du type précité qui soit de masse plus réduite et qui présente de bonnes propriétés d'absorption d'énergie de choc. A cet effet, l'invention a pour objet une poutre du type précitée, caractérisée en ce que caractérisée en ce que la structure d'entretoise comprend au moins une onde s'étendant sensiblement le long de la ligne directrice entre les parois avant et arrière et ondulant le long d'une direction d'ondulation sensiblement orthogonale à la ligne directrice et à la direction d'espacement, en ce que l'onde possède des sommets et des creux et des tronçons intermédiaires situés entre les creux et les sommets, et en ce que les tronçons intermédiaires sont inclinés d'un angle non nul par rapport à la ligne directrice et d'un angle non nul par rapport à la direction d'ondulation. Selon des modes particuliers de réalisation, la poutre peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise (s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - l'onde est venue de matière avec l'une des parois avant et arrière, - l'onde est assemblée par emboîtement à une première paroi parmi les parois avant et arrière, l'onde étant ainsi bloquée en translation sensiblement le long de la ligne directrice et le long de la direction d'ondulation par rapport à la a première paroi, - l'onde est assemblée à la première paroi par encliquetage pour bloquer l'onde entretoise par rapport à la première paroi le long de la direction d'espacement, - l'une des parois avant et arrière comprend des tronçons formant structure d'absorption d'énergie de choc par déformation plastique, ces structures d'absorption d'énergie de choc s'étendant vers l'autre des parois avant et arrière le long de la direction d'espacement, - la structure d'entretoise comprend une onde unique, - la structure d'entretoise comprend plusieurs ondes espacées l'une de l'autre le long de la direction d'ondulation d'une distance non nulle, - la poutre est réalisée en matière plastique. L'invention a en outre pour objet un module d'extrémité longitudinale de véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comprend une poutre de parechocs telle que définie ci-dessus. L'invention a en outre pour objet un véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comprend une poutre telle que définie ci-dessus. 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 éclatée d'une poutre de pare-chocs arrière selon l'invention, - la figure 2 est une vue agrandie de la moitié gauche de la poutre de la figure 1 montée à l'extrémité longitudinale arrière d'un véhicule automobile, - la figure 3 est une vue partielle, schématique et en coupe prise suivant la surface courbe itt-ttt de la figure 2 et illustrant la liaison entre l'onde entretoise et la paroi avant de la poutre de pare-chocs, - la figure 4 est une section schématique, partielle, agrandie et en coupe prise suivant la ligne IV-IV de la figure 3, et - la figure 5 est une vue partielle, schématique, agrandie et en coupe prise suivant le plan V-V de la figure 2 et illustrant la liaison de la poutre de parechocs et de l'extrémité longitudinale arrière du véhicule automobile. Dans tout ce qui suit, les orientations utilisées sont les orientations habituelles d'un véhicule automobile. Ainsi, les termes "avant", "arrière", "inférieur","supérieur"s'entendent par rapport à la position d'un conducteur et au sens de marche du véhicule. Les figures 1 à 5 illustrent une poutre de pare-chocs 1, réalisée par exemple en matière plastique, et qui s'étend essentiellement le long d'une ligne directrice L 1 horizontale et qui comprend une paroi avant 2, une paroi arrière 3 et une structure d'entretoise 4 sous forme d'une onde sensiblement sinusoïdale. Les parois avant 2 et arrière 3 s'étendent essentiellement le long de la ligne directrice L 1. Les parois avant 2 et arrière 3 sont espacées dans une région centrale 5 de la poutre 1 l'une de l'autre le long d'une direction d'espacement L2 horizontale. La direction L2 est confondue avec la direction longitudinale du véhicule automobile (figure 2). La paroi avant 2 comprend une région centrale 6 galbée qui s'étend sur l'essentiel de la longueur de la paroi avant 2. La paroi avant 2 comprend en outre deux régions d'extrémité latérales 7 gauche et droite. La paroi arrière 3 comprend une région centrale 9, qui est galbée de façon analogue à la région 6 de la paroi avant 2, et qui s'étend sur l'essentiel de la longueur de la paroi arrière 3. La région centrale 9 de la paroi arrière 3 a une section courante en n. La paroi arrière 3 possède en outre deux régions d'extrémités latérales 10. Dans chacune de ses régions d'extrémités 10, la paroi arrière 3 forme trois plis longitudinaux successifs 11 qui définissent une structure 12 d'absorption d'énergie de choc par déformation plastique. Chaque structure 12 s'étend depuis la région 10 correspondante vers l'avant le long de la direction d'espacement L2, jusqu'à la paroi avant 2. Plus précisément, chaque structure 12 comprend deux plis 11 avant entre lesquels un pli 11 arrière est situé. L'onde entretoise 4 s'étend le long de la ligne directrice L 1 entre les deux structures d'absorption d'énergie de choc 12. L'onde entretoise 4 a été réalisée lors du moulage de la paroi arrière 3 et est donc venue de matière avec celle-ci. L'onde entretoise 4 prolonge le fond de la région centrale 9 en Q vers l'avant jusqu'à la paroi avant 2. L'onde entretoise 4 ondule le long d'une direction d'ondulation L3 sensiblement verticale et donc orthogonale à la ligne directrice L 1 et à la direction d'espacement L2. Comme on le voit sur la figure 3, qui est prise suivant une surface médiane courbe parallèle à la ligne L1, fonde entretoise 4 comprend, de manière alternée le long de la ligne directrice L 1, des sommets 13 et des creux 14. Les creux 13 et les sommets 14 sont reliés par des tronçons intermédiaires 15. Les tronçons intermédiaires 15 sont inclinés d'un angle a non nul par rapport à la ligne directrice L 1. Cet angle a est par exemple compris entre 300 et 600. Ces tronçons intermédiaires sont donc inclinés d'un angle p non nul, complémentaire de l'angle a, par rapport à la direction d'ondulation L3. La paroi avant 2 comprend sur la face arrière de sa région centrale 6 une série de plots d'emboîtement 18 qui s'étendent longitudinalement vers l'arrière et qui ont sensiblement une même section transversale courbe. Chaque plot 18 est reçu dans la concavité d'un sommet 13 ou d'un creux 14 de l'onde entretoise 4 et en épouse la forme. L'onde entretoise 4 prend ainsi appui sur les plots 18 le long de la ligne L 1 et de la direction L3 successivement par ses sommets 13 et ses creux 14. L'onde entretoise 4 et la paroi arrière 3 sont ainsi bloquées en translation par rapport à la paroi avant 2 le long de la ligne directrice L 1 et le long de la direction d'ondulation L3. Comme illustré par la figure 4, le plot 18 médian possède un relief d'encliquetage 20 supérieur arrière et qui est engagé dans une ouverture 21 du sommet correspondant 13 de l'onde entretoise 4 pour bloquer en translation l'onde entretoise 4 et la paroi arrière 3, par rapport à la paroi avant 2, le long de la direction d'espacement L2. L'onde entretoise 4 prend alors appui, le long de la direction d'espacement L2, sensiblement par toute sa tranche avant sur la face arrière de la paroi avant 2. Pour chaque structure 12, les deux plis 11 avant sont munis chacun de deux orifices 24 et prennent chacun appui sur la région d'extrémité latérale 7 correspondante de la paroi avant 2 qui est munie d'orifices 25 correspondants. Comme illustré par les figures 2 et 5, la poutre 1 est montée à l'extrémité arrière 26 de la caisse 27 d'un véhicule automobile grâce à des vis (non-représentées) reçues dans les orifices 24 et 25. Les vis plaquent les plis avant 11 et les régions d'extrémités 7 de la paroi avant 2 contre la caisse 27. En cas de choc à faible vitesse, typiquement à une vitesse inférieure à 4km/h, la poutre de pare-chocs 1 se déforme élastiquement par dégalbage de sa région centrale 5 vers l'avant. Au cours de ce dégalbage, l'onde entretoise 4 transmet les efforts de la paroi arrière 3 vers la paroi avant 2. Cette onde entretoise 4 s'étendant le long de la ligne directrice L 1 mais également le long de la direction d'ondulation L3, les risques de flambement de l'onde entretoise 4 sont réduits. Ainsi, l'énergie de choc absorbée sera importante. L'inclinaison des tronçons intermédiaires 15 de l'onde entretoise 4 par rapport à la ligne directrice L 1, confère à la poutre 1 une rigidité en torsion importante autour de la ligne L 1. Cela contribue à stabiliser la poutre 1 et à assurer une absorption satisfaisante de l'énergie de choc. En cas de choc à une vitesse plus importante, par exemple 16 km/h, en plus de la déformation décrite précédemment, les structures 12 et l'onde entretoise 4 vont se déformer plastiquement pour assurer l'absorption de l'énergie de choc. Ainsi, la poutre de pare-chocs 1 présente un comportement satisfaisant aux chocs. Par ailleurs, la masse de l'onde 4, qui à elle seule forme entretoise, est réduite. La masse globale de la poutre 1 est donc réduite. On notera également que la structure de la poutre de pare-chocs 1 est particulièrement simple et peu coûteuse, puisqu'elle peut être réalisée par moulage de deux pièces en matière plastique et assemblage de celles-ci par emboîtement et encliquetage. Le comportement aux chocs peut encore être amélioré en réduisant au voisinage des structures 12 la période de l'onde 4, c'est-à-dire la distance entre deux sommets 13 ou deux creux successifs 14. L'onde 4 possède alors une période qui varie sur sa longueur. On notera en outre que la présence d'une région centrale 5 galbée n'est pas indispensable. Ainsi, la poutre 1 pourrait avoir une forme sensiblement rectiligne, l'absorption d'énergie de chocs aux faibles vitesses s'effectuant par galbage élastique de la région centrale 5 vers l'avant. De manière générale également plusieurs ondes entretoises peuvent être prévues entre les parois avant 3 et arrière 4. Dans ce cas, les ondes entretoises seront de préférence espacées l'une de l'autre d'une distance non nulle le long de la direction d'ondulation L3. Il convient également de noter que la liaison d'encliquetage obtenue entre les parois avant 2 et arrière 3 grâce au relief 20 et à l'ouverture 21 permet à ces parois d'être assemblées l'une à l'autre sans être assemblées à la caisse 27 d'un véhicule automobile, ce qui facilite le stockage, la livraison et les manipulations de la poutre de pare-chocs 1 avant montage sur la caisse 27. La poutre de pare-chocs 1 décrite peut également être préassemblée à l'extrémité longitudinale arrière 26 d'une caisse 27 de véhicule automobile, éventuellement avec des blocs optiques latéraux, pour former un module arrière prêt à être assemblé aux extrémités arrières du châssis du véhicule automobile. Les principes décrits ci-dessus peuvent également s'appliquer à une poutre de pare-chocs avant de véhicule automobile et donc à un module d'extrémité longitudinale avant. Enfin, ces principes peuvent également s'appliquer à des poutres 1 réalisées autrement qu'en deux parties comme décrit ci-dessus, par exemple à des poutres réalisées en trois parties. REVENDICATIONS 1. Poutre de pare-chocs (1) pour véhicule automobile, du type s'étendant le long d'une ligne directrice (L 1) et comprenant une paroi avant (2), une paroi arrière (3) et une structure d'entretoise (4), les parois avant et arrière s'étendant sensiblement le long de la ligne directrice et étant espacées, au moins dans une région (5) de la poutre, l'une de l'autre le long d'une direction d'espacement (L2) destinée à être sensiblement confondue avec la direction longitudinale d'un véhicule automobile sur lequel la poutre est montée, la structure d'entretoise reliant les parois avant et arrière, caractérisée en ce que la structure d'entretoise comprend au moins une onde (4) s'étendant sensiblement le long de la ligne directrice entre les parois avant et arrière et ondulant le long d'une direction d'ondulation (L3) sensiblement orthogonale à la ligne directrice et à la direction d'espacement (L2), en ce que l'onde possède des sommets (13) et des creux (14) et des tronçons intermédiaires (15) situés entre les creux et les sommets, et en ce que les tronçons intermédiaires (15) sont inclinés d'un angle (a) non nul par rapport à la ligne directrice (lui) et d'un angle (P) non nul par rapport à la direction d'ondulation (L3). 2. Poutre selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'onde (4) est venue de matière avec l'une des parois avant (2) et arrière (3). 3. Poutre selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'onde (4) est assemblée par emboîtement à une première paroi (2) parmi les parois avant (2) et arrière (3), l'onde (4) étant ainsi bloquée en translation sensiblement le long de la ligne directrice (L 1) et le long de la direction d'ondulation (L3) par rapport à la première paroi. 4. Poutre selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'onde est assemblé à la première paroi (2) par encliquetage pour bloquer l'onde entretoise (4) par rapport à la première paroi (2) le long de la direction d'espacement (L2). 5. Poutre selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'une des parois avant et arrière comprend des tronçons formant structure (12) d'absorption d'énergie de choc par déformation plastique, ces structures d'absorption d'énergie de choc s'étendant vers l'autre des parois avant et arrière le long de la direction d'espacement (L2). 6. Poutre selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la structure d'entretoise comprend une onde unique (4). 7. Poutre selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la structure d'entretoise comprend plusieurs ondes (4) espacées l'une de l'autre le long de la direction d'ondulation (L3) d'une distance non nulle. 8. Poutre selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est réalisée en matière plastique. 9. Module d'extrémité longitudinale d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend une poutre de pare-chocs (1) selon l'une des revendications précédentes. 10. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend une poutre de pare-chocs selon l'une des revendications 1 à 8.