Brevet FR2902059A1 — publié le 20071214

Véhicule comprenant une poutre de pare-chocs atténuant les vibrations en torsion La présente invention est relative à l'amortissement des vibrations de la caisse d'un véhicule automobile, et par exemple d'un véhicule automobile 5 de type découvrable. Les véhicules automobiles de type découvrable, par exemple cabriolet ou coupé cabriolet, du fait même de leur architecture, sont moins rigides que la plupart des autres véhicules. II en résulte en particulier des vibrations importantes de la caisse, notamment en torsion autour de l'axe longitudinal 10 du véhicule. Ces vibrations dont la fréquence peut être relativement basse sont gênantes pour les passagers et doivent être amorties pour améliorer le confort en roulage du véhicule. Afin d'amortir ces vibrations du véhicule, on utilise des batteurs constitués de masses suspendues par des moyens 15 élastiques ou viscoélastiques, de telle sorte que la fréquence propre de vibration de ces masses suspendues soit sensiblement égale à la fréquence propre d'un mode de vibration du véhicule que l'on souhaite amortir. Des masses vibrantes peuvent, par exemple, être disposées sous la caisse du véhicule. 20 Cette technique, qui est relativement efficace, présente cependant l'inconvénient de nécessiter l'ajout de masses sous le véhicule, ce qui d'une part augmente le poids du véhicule, et d'autre part augmente l'encombrement sous le véhicule. Il a également été proposé d'utiliser la batterie du véhicule comme 25 masse vibrante_ De tels accessoires ne sont pas disposés de façon optimale sur le véhicule. De même, la tenue de fonctionnement de tels accessoires n'est pas facile pour assurer un bon amortissement. Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en proposant un moyen pour amortir les vibrations de la caisse d'un véhicule, 30 et en particulier d'un véhicule découvrable, susceptible de vibrer en torsion, qui ne nécessite pas d'ajout de masses supplémentaires sous le véhicule et qui ne prenne pas de place sous la caisse du véhicule, tout en ayant une bonne efficacité. A cet effet l'invention a pour objet un véhicule automobile comprenant une caisse ayant au moins deux poutres longitudinales latérales, sur laquelle est fixée au moins une poutre pare-chocs, disposée à l'avant ou à l'arrière du véhicule, et qui comporte un arbre support sensiblement parallèle à un axe longitudinal de la caisse du véhicule, porté par la caisse du véhicule, sur lequel la poutre pare-chocs est montée oscillante, l'arbre coopérant avec un moyen de liaison élastique ou viscoélastique travaillant en torsion, dont la rigidité est adaptée pour que la fréquence propre d'oscillation de la poutre pare-chocs soit sensiblement égale à une fréquence de vibration du véhicule. De préférable, la rigidité du moyen de liaison est adaptée pour que la fréquence propre d'oscillation de la poutre pare-chocs soit sensiblement égale à une fréquence de vibration du véhicule, en torsion, autour d'un axe longitudinal du véhicule. De préférable, l'arbre support est déformable de façon réversible longitudinalement. De préférable, la poutre de pare-chocs comporte des moyens de butée pouvant coopérer avec les extrémités des poutres longitudinales latérales. Les moyens de butée peuvent comporter chacun une platine de butée disposée en regard d'une platine d'extrémité montée sur l'extrémité d'une poutre longitudinale latérale, en ménageant un jeu suffisant pour permettre un mouvement libre de la platine de butée par rapport à la platine d'extrémité, parallèlement à la surface de la platine d'extrémité. En outre, au moins un moyen élastique ou viscoélastique peut être disposé entre une platine de butée et la platine d'extrémité correspondante. Les moyens de butée appartiennent, par exemple, à des boîtes d'absorption d'énergie. Le véhicule automobile est par exemple du type cabriolet ou coupé cabriolet. L'invention va maintenant être décrite de façon plus précise mais non limitative en regard des figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 est une vue de dessus schématique d'une poutre de pare-chocs utilisée comme batteur pour amortir les vibrations de la caisse d'un véhicule automobile. - la figure 2 est une vue en perspective schématique d'un deuxième mode de réalisation de l'utilisation d'une poutre de pare-chocs de véhicule automobile comme batteur pour amortir les vibrations de la caisse d'un véhicule automobile. - la figure 3 est une vue schématique des boîtes d'absorption d'énergie fixées entre une poutre de pare-chocs de véhicule automobile et l'extrémité d'un longeron longitudinal latéral de la caisse d'un véhicule automobile. Sur les figures, l'orientation par rapport à un véhicule automobile est repérée par référence à un repère (x, y, z) dans lequel l'axe des x est l'axe longitudinal du véhicule, l'axe des y est un axe transversal horizontal et l'axe des z est un axe vertical. Pour amortir les vibrations de la caisse d'un véhicule automobile qui vibre en torsion autour d'un axe longitudinal X du véhicule automobile, on utilise comme batteur l'ensemble qui permet d'assurer la réparabilité de l'avant ou l'arrière du véhicule lors d'un choc modeste, et qui est constitué d'une poutre pare-chocs et de deux boites d'absorption d'énergie. Cet ensemble est monté oscillant autour d'un axe longitudinal du véhicule par un moyen de suspension élastique ou viscoélastique de telle sorte qu'il assure une fonction de batteur entrant en résonance avec la structure du véhicule. Comme on le voit sur la figure 1, la caisse du véhicule, repérée généralement par 1, comporte deux poutres latérales longitudinales 2 qui, si elles sont situées vers l'avant du véhicule constituent les brancards de la caisse, et si elles sont situées à l'arrière du véhicule sont des longeronnets. Ces deux poutres longitudinales latérales 2 sont destinées notamment à recevoir, en extrémité, un ensemble assurant la réparabilité du véhicule, repéré généralement par 3, et constitué d'une poutre pare-chocs 4 comportant à ses deux extrémités des boîtes d'absorption d'énergie 5 disposées en regard des extrémités des poutres longitudinales latérales 2. Chaque boîte d'absorption d'énergie 5 porte une platine de butée 9 et chaque poutre longitudinale latérale porte une platine de longeron 10 disposée en regard de la platine de butée correspondante. La poutre pare-chocs 4, sur laquelle les deux boîtes d'absorption d'énergie t 5 sont fixées, est montée sur un arbre support 6 porté par une poutre transversale 7 solidaire des deux poutres longitudinales latérales 2. En situation normale, il existe un jeu entre les platines de butée 9 et les platines de longeron 10 correspondantes, permettant un mouvement libre de déplacement des platines parallèlement à leurs surfaces. L'arbre support 6 coopère avec un moyen de liaison élastique ou viscoélastique travaillant en torsion 8, de telle sorte que l'ensemble constitué par la poutre pare-chocs 4 et les deux boîtes d'absorption d'énergie 5 est monté oscillant autour de l'axe de l'arbre 6. La rigidité du moyen de liaison élastique ou viscoélastique en torsion 8 est adaptée pour que, compte tenu de son inertie, l'ensemble constitué par la poutre de pare-chocs 4 et les boîtes d'absorption d'énergie 5 ait une fréquence propre de vibration en oscillation sensiblement égale à une fréquence de vibration en torsion de la caisse du véhicule autour de son axe longitudinal, lorsque cette caisse est habillée. Compte tenu de la liaison élastique entre la caisse du véhicule et l'ensemble oscillant 3 constitué par la poutre pare-chocs et par les boîtes d'absorption d'énergie, l'ensemble oscillant constitué par la poutre pare-chocs et les boîtes d'absorption d'énergie joue le rôle d'un batteur qui interfère avec la caisse du véhicule et de ce fait amorti les vibrations en torsion de la caisse du véhicule. Pour que l'ensemble de réparation 3 puisse osciller, les boîtes d'absorption d'énergie 5 sont montées en laissant un jeu avec l'extrémité des poutres longitudinales latérales 2. En cas de petit choc sur la poutre 4, celle-ci est repoussée vers la caisse du véhicule en enfonçant l'arbre support 6 de manière réversible, jusqu'à ce que les platines du butée 9 disposées en extrémité des boîtes d'absorption d'énergie 5 viennent en contact des platines d'extrémité 10 disposées, sur les extrémités des poutres longitudinales latérales 2. Afin que le contact entre les platines de butée 9 disposées en extrémité des boîtes d'absorption d'énergie 5, et les platines d'extrémité 10 disposées en extrémité des poutres longitudinales latérales 2 se fasse dans de bonnes conditions, chaque platine de butée 9 comporte un pion central 90, et des poinçons de centrage latéraux 91 en saillie en direction de la platine d'extrémité 10 correspondante comme cela est représenté sur la figure 3. De même la platine d'extrémité 10 d'une poutre longitudinale latérale 2 comporte un enfoncement 100 disposé en regard du pion central 90 de la platine de butée 9 correspondante. L'enfoncement 100 est destiné à recevoir le pion central 90 en cas de choc sur le pare-chocs. De part et d'autre de l'enfoncement central 100, la platine d'extrémité 10 comporte des enfoncements 101 destinés à recevoir les poinçons de centrage 91 de la platine de butée 9 correspondante. En variante, l'enfoncement destiné à recevoir le pion central 90, réalisé dans la platine d'extrémité 10, peut être remplacé par un orifice adapté. Avec cette disposition, lorsque la poutre pare-chocs reçoit un choc et est poussée contre les extrémités des poutres longitudinales latérales 2, les platines de butée 9 des boîtes d'absorption d'énergie, et les platines d'extrémité 10 des poutres longitudinales latérales 2 se centrent l'une par rapport à l'autre, ce qui assure une bonne transmission des efforts de la poutre pare-chocs vers la caisse du véhicule. Le dispositif qui vient d'être décrit est constitué d'un ensemble 3 assurant la réparabilité du véhicule, qui est monté en rotation autour d'un arbre avec uniquement une suspension élastique ou viscoélastique en torsion. De telles suspensions élastique ou viscoélastique sont connues de l'homme du métier. Ces suspensions peuvent être choisies de façon à ce que, compte tenu de leur rigidité et du moment d'inertie en rotation de l'ensemble de réparabilité 3, la fréquence de vibration propre de l'ensemble de réparabilité 3 soit proche d'une fréquence de vibration du véhicule. Dans un deuxième mode de réalisation, représenté à la figure 2, l'ensemble 3 constitué de la poutre pare-chocs 4 et des boîtes d'absorption d'énergie 5 est monté, comme dans le cas précédent, pouvant osciller autour d'un arbre support 6 comportant un moyen de liaison élastique ou viscoélastique travaillant en torsion 8 ; l'arbre 6 étant porté par une poutre transversale 7 de la caisse du véhicule. La poutre transversale 7 est solidaire des deux poutres longitudinales latérales 2 de la caisse du véhicule. Les poutres longitudinales latérales 2 comportent à leurs extrémités des platines d'extrémité en regard de platines de butée portées par les boîtes d'absorption d'énergie 5. En outre, les boîtes d'absorption d'énergie 5, disposées en extrémité de la poutre pare-chocs 4, coopèrent avec les poutres longitudinales latérales 2 par l'intermédiaire de moyens de suspension élastique ou viscoélastique 18, constitués par exemple de cales en matériau polymère fixées entre les platines d'extrémité des poutres longitudinales latérales 2, et les platines de butée des boîtes d'absorption d'énergie 5. Ces moyens de suspension élastique ou viscoélastique 18 sont très souples de façon à permettre une oscillation facile de la poutre pare-chocs 4 en rotation autour de l'arbre 6. Comme dans le cas précèdent, l'arbre 6 peut être déformable de façon à pouvoir se raccourcir lorsque le pare-chocs reçoit un choc qui tend à le rapprocher de la caisse du véhicule. Bien sûr, l'invention peut être adaptée à un ensemble réparabilité dépourvu de boîte d'absorption d'énergie. Selon une autre variante, l'arbre support précédemment décrit peut être désaxé par rapport à l'axe longitudinal du véhicule. Il est à noter que la rigidité du moyen de liaison 8 peut également être adaptée pour que la fréquence propre d'oscillation de la poutre pare-chocs 4 soit sensiblement égale à une fréquence de vibration du véhicule, en flexion, autour d'un axe longitudinal du véhicule. Le dispositif selon l'invention s'applique à tout type de véhicule, il est toutefois particulièrement adapté pour amortir les vibrations en torsion de la caisse d'un véhicule automobile décapotable du type cabriolet ou coupé cabriolet. REVENDICATIONS 1. Véhicule automobile comprenant une caisse (1) ayant au moins deux poutres longitudinales latérales (2), sur laquelle est fixée au moins une poutre pare-chocs (4), disposée à l'avant ou à l'arrière du véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte un arbre support (6) sensiblement parallèle à un axe longitudinal de la caisse du véhicule, porté par la caisse du véhicule, sur lequel la poutre pare-chocs (4) est montée oscillante, l'arbre coopérant (6) avec un moyen de liaison élastique ou viscoélastique (8) travaillant en torsion, dont la rigidité est adaptée pour que la fréquence propre d'oscillation de la poutre pare-chocs (4) soit sensiblement égale à une fréquence de vibration du véhicule. 2. Véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que la rigidité du moyen de liaison (8) est adaptée pour que la fréquence propre d'oscillation de la poutre pare-chocs (4) soit sensiblement égale à une fréquence de vibration du véhicule, en torsion, autour d'un axe longitudinal du véhicule. 3. Véhicule automobile selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'arbre support (6) est déformable de façon réversible longitudinalement. 4. Véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la poutre de pare-chocs (4) comporte des moyens de butée (9) pouvant coopérer avec les extrémités des poutres longitudinales latérales (2). 5. Véhicule automobile selon la revendication 4, caractérisé en ce que 30 les moyens de butée comportent chacun une platine de butée (9) disposée en regard d'une platine d'extrémité (10) montée sur l'extrémité d'une poutrelongitudinale latérale (2), en ménageant un jeu suffisant pour permettre un mouvement libre de la platine de butée (9) par rapport à la platine d'extrémité (10), parallèlement à la surface de la platine d'extrémité. 6. Véhicule automobile selon la revendication 5, caractérisé en ce que, en outre, au moins un moyen élastique ou viscoélastique (18) est disposé entre une platine de butée (9) et la platine d'extrémité (10) correspondante. 7. Véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que les moyens de butée (9) appartiennent à des boîtes d'absorption d'énergie (5). 8. Véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est du type cabriolet ou coupé cabriolet.