Brevet FR2912102A1 — publié le 20080808

L'invention concerne un renfort destiné à être disposé sous une coque externe mince d'un véhicule automobile, du type comprenant des moyens pour amortir un choc piéton s'exerçant sur la coque mince selon une direction de choc déterminée, les moyens d'amortissement comprenant une pluralité de nervures. Un renfort de ce type est connu du document FR-A-2 865 696, qui décrit un renfort de calandre dont les moyens d'amortissement sont constitués par une zone en creux cloisonnée par les nervures. Ce type de renfort est particulièrement utile dans certains véhicules commercialisés récemment, sur lesquels la limite entre le capot et le pare-chocs avant est déplacée vers l'habitacle, c'est-à-dire vers le haut, pour des raisons esthétiques. Le périmètre du pare-chocs tend donc à s'élargir et le capot à se raccourcir. Sur de tels véhicules, une calandre est interposée entre la peau de pare-chocs et le bord avant du capot. Le renfort de calandre est disposé sous la calandre. Il est fixé à la structure du véhicule, par exemple aux longerons, et a pour fonction de supporter et de rigidifier la calandre. Par ailleurs, les normes imposent que les véhicules automobiles soient équipés de moyens pour amortir des chocs piétons, et en particulier de moyens pour amortir le choc normalisé dit "tête d'enfant". Les moyens d'amortissement du renfort de la demande française ci-dessus sont prévus à cet effet. Ils sont d'une efficacité limitée. Dans ce contexte, l'invention vise à proposer un renfort dont les moyens d'amortissement sont plus efficaces. A cette fin, l'invention porte sur un renfort du type précité, caractérisé en ce que les nervures sont délimitées chacune par : - au moins deux bords opposés liés à des zones du renfort, et - au moins deux bords libres opposés, chaque bord libre s'étendant d'un bord lié à l'autre. Le renfort peut également présenter une ou plusieurs des caractéris- tiques ci-dessous considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - il comprend une structure inférieure susceptible d'être rigidement fixée à des éléments de structure du véhicule, et une structure supérieure apte à supporter la coque mince, les nervures, étant liées chacune par leurs bords liés respectifs aux structures inférieure et supérieure, - il présente une forme allongée suivant une direction longitudinale, les nervures étant réparties longitudinalement le long du renfort et étant dis- posées selon deux orientations sensiblement perpendiculaires l'une à l'autre, - les nervures réparties longitudinalement le long du renfort sont dis-posées alternativement selon lesdites deux orientations sensiblement perpendiculaires l'une à l'autre, - la structure supérieure s'étend de manière continue sur sensible-ment toute la longueur longitudinale du renfort, - les moyens d'amortissement comprennent une pluralité de boîtes, les nervures constituant des faces latérales des boîtes, - les boîtes présentent des faces supérieures respectives définissant ensemble la structure supérieure du renfort, - les faces supérieures des boîtes sont disjointes les unes des au-tres, et - au moins une des nervures est au moins partiellement arquée. Selon un second aspect, l'invention concerne un pare-chocs de véhi- cule automobile, le pare-choc comprenant une peau de pare-chocs, une calandre destinée à s'étendre entre la peau de pare-chocs et un capot du véhicule, et un renfort de calandre disposé sous la calandre, le renfort de calandre présentant les caractéristiques ci-dessus. Les moyens d'amortissement du renfort de calandre peuvent en outre être adaptés pour amortir un choc dit "tête d'enfant". D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limita-tif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles : - La figure 1 est une vue en perspective de trois-quarts d'un renfort de calandre conforme à un premier mode de réalisation de l'invention, considéré d'avant en arrière ; - La figure 2 est une vue en perspective de trois-quarts d'une extrémité du renfort de la figure 1, considéré d'arrière en avant, et d'une calandre montée sur le renfort ; - La figure 3 est une vue en perspective de trois-quarts d'une extrémi- té d'un renfort conforme à un second mode de réalisation de l'invention, considéré d'avant en arrière ; et - La figure 4 est une vue en perspective de trois-quarts d'une extrémité d'un renfort conforme à un troisième mode de réalisation de l'invention, considéré d'avant en arrière. Dans la description qui va suivre, l'avant, l'arrière, la gauche et la droite seront entendus relativement au sens de déplacement normal du véhicule. Le renfort 1 représenté sur les figures 1 et 2 est un renfort de calandre destiné à faire partie d'un pare-chocs avant de véhicule automobile. Un tel pare-chocs est placé à l'avant du véhicule automobile et s'étend sur toute la largeur de celui-ci. II comporte typiquement une peau de pare-chocs (non représentée), un support de peau de pare-chocs (non représenté) fixé sur des éléments de structure du véhicule tel que les longerons, et une calandre 2, cette calandre étant supportée par le renfort de calandre 1. La calandre 2 s'étend typiquement sur toute la largeur du véhicule, entre un bord supérieur de la peau de pare-chocs et le bord avant du capot. La calandre 2 s'étend généralement vers l'avant et vers le bas à partir du capot, comme le montre la figure 2. La calandre est une coque mince en matière plastique. Le renfort de calandre 1 est une pièce en matière plastique moulée. Il a pour fonction de supporter et de rigidifier la calandre 2. Comme le montre la figure 1, le renfort de calandre 1 comporte une structure inférieure 4, une structure supérieure 6 disposée au-dessus de la structure inférieure 4, des moyens 8 de fixation de la structure inférieure à des éléments de structure du véhicule, et des moyens 10 pour amortir un choc piéton normalisé connu sous l'appellation choc "tête d'enfant". Le renfort 1 est allongé suivant une direction longitudinale correspondant à la largeur du véhicule. Il présente une face 12 destinée à être tournée vers l'avant du véhicule, et une face 14 destinée à être tournée vers l'arrière du véhicule. La structure inférieure 4 du renfort s'étend sensiblement sur toute la longueur longitudinale du renfort. Elle présente vers l'avant des sur-faces 16 prévues pour s'appuyer contre une zone inférieure de la calandre 2. Elle est délimitée vers le haut par un voile sensiblement horizontal 18. Comme le montre la figure 2, la structure 4 comporte vers l'arrière des nervures verticales 20 de rigidification des surfaces 16 et du voile supérieur 18. La structure supérieure 6 comporte une poutre profilée 22 s'étendant sur toute la longueur longitudinale du renfort, et deux montants 24 solidari- saut les extrémités de la poutre 22 au voile supérieur 18. Considérée perpendiculaire à la direction longitudinale, la poutre 22 présente par exemple une section en marches d'escalier descendant de l'avant vers l'arrière. Chaque montant 24 présente vers l'avant une surface 26 destinée à s'appuyer contre une zone supérieure de la calandre 2. Les moyens 8 de fixation comportent deux pattes latérales 28 et deux caissons latéraux 30, tous venus de moulage avec la structure inférieure 4 du renfort. Les pattes 28 sont destinées à la fixation du renfort sur les longerons du véhicule. Les caissons 30 sont destinés à la fixation du renfort sur les ailes du véhicule. Les moyens d'amortissement 6 comportent une pluralité de nervures 32, 34, délimitées chacune par des bords supérieur 36 et inférieur 38 liés respectivement à la poutre 22 et au voile 18, et deux bords libres 40 opposés l'un à l'autre, chaque bord libre 40 s'étendant d'un bord lié à l'autre. Comme le montre la figure 1, les nervures 32, 34 sont réparties longi- tudinalement le long du renfort 1. Elles sont disposées selon deux orientations sensiblement perpendiculaires l'une à l'autre, les nervures 32 s'étendant dans des plans sensiblement verticaux et longitudinaux, et les nervures 34 s'étendant verticalement dans des plans perpendiculaires à la direction longitudinale. Les nervures réparties longitudinalement le long du renfort sont disposées alternativement selon les deux orientations ci-dessus, cha- que nervure 32 étant disposées entre deux nervures 34 et réciproquement. Comme le montre la figure 1, les nervures 32 sont toutes parallèles et alignées les unes avec les autres, dans le prolongement longitudinalement les unes des autres. Elles sont écartées longitudinalement les unes des autres. Les bords libres respectifs 40 des nervures 32 sont ainsi tournés vers la gauche et vers la droite. Les nervures 34 sont disposées parallèlement les unes aux autres, les positions des différentes nervures 34 se déduisant les unes des autres par une translation longitudinale. Les nervures 34 sont légèrement décalées vers l'avant par rapport aux nervures 32. Chaque nervure 34 s'étend sensiblement sur toute la section transversale de la poutre 22. Les bords libres 40 respectifs de chaque nervure 34 sont tournés vers l'avant et vers l'arrière. La calandre 2, comme le montre la figure 2, comporte un voile principal 42 délimité vers le bas par un bord inférieur 44 et vers le haut par un bord supérieur 46, et un rebord de fixation 48 se dressant à partir du bord supérieur 46. Quand la calandre 2 est en place sur le support 1, le rebord 48 repose sur la poutre 22 et est rigidement fixée à celle-ci, par exemple par soudage. Le voile 42 repose contre les surfaces 16 et 26. Les bords 46 et 48 s'étendent longitudinalement et sont prévus pour jouxter respectivement la peau de pare-chocs et le capot. La zone supérieure de la calandre 2, située en regard et reposant sur la structure supérieure 6 du renfort, est placée à une hauteur telle par rap- port à la surface de roulement du véhicule qu'elle correspond à la zone d'impact du choc normalisé dit "tête d'enfant". Dans le cadre du choc dit "tête d'enfant", l'impact sur la calandre s'exerce selon une direction de choc déterminée, matérialisée par la flèche F de la figure 2. Cette direction de choc est sensiblement verticale, les nervu- res 32 et 34 étant ainsi sensiblement parallèle à la direction de choc. L'espacement des nervures 32 et 34 entre elles, la taille, la disposition, et l'épaisseur de ces nervures sont choisies pour que les nervures 32 et 34 s'écrasent sous l'effet du choc normalisé "tête d'enfant", en absorbant une partie de l'énergie du choc. La poutre 22 est calculée de manière à s'écraser elle aussi. Un support de calandre conforme à un second mode de réalisation de l'invention est représenté sur la figure 3. Seules les caractéristiques qui diffèrent du premier mode de réalisation de l'invention seront décrites ci-dessous. Les éléments identiques ou ayant la même fonction dans les deux modes de réalisation seront désignés par le même numéro de référence. Dans le mode de réalisation de la figure 3, les moyens d'amortissement comprennent plusieurs boîtes ajourées, portées par le voile supérieur 18 de la structure inférieure. Les boites 50 sont alignées longitudinalement le long du voile 18. Chaque boîte 50 présente une forme parallélépipédique ou légèrement tronconique convergente à partir du voile 18 vers le haut. Chaque boîte 50 comporte une face supérieure 52 parallèle et opposée au voile 18 et quatre faces latérales 54, 55 opposées deux à deux. Les faces 54 sont constituées de nervures 56, solidarisant chacune la face supérieure 52 au voile 18. Les faces 54 s'étendent sensiblement longitudinalement et sont constituées de nervures 56 s'étendant dans des plans sensiblement longitudinaux, verticaux ou légèrement inclinés par rapport à la verticale. Les nervures 56 sont disjointes les unes des autres, deux nervures voisines 56 étant séparées l'une de l'autre par une lumière 57. Chaque nervure 56 présente une forme trapézoïdale, dont la grande base est liée au voile 18 et dont la petite base est liée à la face supérieure 52. Les nervures 56 d'une même face latérale 54 sont situées dans le prolongement les uns des autres et s'inscrivent donc dans un même plan. Les faces latérales 55 s'étendent chacune dans un plan sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale, vertical ou légèrement incliné par rapport à la verticale. Chaque face 55 est constituée de nervures trapézoï- dales 58 solidaires chacune par leurs grandes et petites bases respective-ment du voile 18 et de la face supérieure 52. De même que précédemment, les nervures 58 sont indépendantes les unes des autres et sont séparées les unes des autres par des lumières 59. Les nervures 58 peuvent toutefois se rejoindre au niveau de leurs grandes bases respectives. Les faces supérieures 52 des différentes boîtes 50 définissent en-semble la structure supérieure 6 du renfort 1. Elles sont disjointes les unes des autres. Elles s'inscrivent dans un même plan sensiblement parallèle au plan de roulement du véhicule. La calandre 2, une fois montée sur le renfort 1, est plaquée par son voile principal 42 sur les surfaces 16, le rebord 48 reposant sur les faces supérieures 52 des boîtes, et étant rigidement fixé sur ces faces supérieures. De même que précédemment, les nervures 56 et 58 sont disposées de manière sensiblement parallèles à la direction de choc, dans le cas d'un choc dit "tête d'enfant". L'espacement des nervures, leur forme, leur taille, leur épaisseur, sont calculés de manière à ce que les nervures 56 et 58 s'écrasent sous l'effet du choc, amortissant ainsi une partie de l'énergie du choc. Un renfort conforme à un troisième mode de réalisation de l'invention est représenté sur la figure 4. Seules les différences par rapport au premier mode de réalisation seront décrits ci-dessus. Les éléments identiques, ou de même fonction, seront désignés par les mêmes références. La structure supérieure 6 du renfort comporte, outre une poutre 22 et deux montants 24, une face arrière pleine 60 solidarisant la poutre 22 au voile supérieur 18 de la structure inférieure. Cette face arrière 60 s'étend sensiblement sur toute la longueur longitudinale de la poutre, et est disposée dans un plan vertical. Les moyens d'amortissement 10 comprennent plusieurs boîtes 62 ré-parties longitudinalement le long du renfort. Chaque boîte 62 est fermée vers le haut, vers l'avant, vers la droite et vers la gauche, respectivement par des parois 64, 66, 68 et 70, et est ouverte vers l'arrière et vers le bas. Les faces ouvertes de la boîte 62 vers l'arrière et vers le bas sont dé-coupées respectivement dans la paroi 60 et dans le voile 18. Les boîtes 62 font donc saillie vers le haut par rapport au voile 18 et vers l'avant par rapport à la face arrière 60. Comme le montre la figure 4, chacune des faces 68 et 70 comporte deux fentes sensiblement verticales 72, s'étendant sur toute la hauteur de la paroi 68, 70. Ces fentes délimitent entre elles une nervure 74. Chaque nervure 74 est liée par un bord supérieur à la paroi 64, et par un bord inférieur au voile 18. En revanche, chaque nervure 74 est délimitée vers l'avant et vers l'arrière par deux bords libres opposés, chaque bord libre s'étendant du bord lié supérieur au bord lié inférieur. Deux entretoises 78, prolongeant vers le haut les parois 68 et 70, sont interposées entre la paroi 64 et la poutre 22. Les entretoises 78 s'étendent dans des plans verticaux sensiblement perpendiculaires à la direction longitudinale. Les nervures 74 sont arquées. Elles sont bombées vers l'intérieur de la boîte 62, et concaves vers l'extérieur. Chaque nervure 74 présente donc un profil en C, considérée dans un plan vertical longitudinal. Dans une variante de réalisation, les nervures 74 ne présentent pas dans un plan vertical longitudinal des profils en C mais plutôt des profils en S, comme représenté sur la boîte 62 se trouvant la plus à droite de la figure 4. Sur cette boîte, chaque nervure 74 présente une partie inférieure liée au voile 18 de concavité tournée vers l'intérieur de la boîte, et une partie supérieure liée à la paroi 64 de concavité tournée vers l'extérieur de la boîte 62. Un même renfort 1 peut ne comporter que des boîtes 62 dont les ner- vures 74 ont toutes des profils en C. Alternativement, le renfort peut ne comporter que des boîtes 62 ayant toutes des nervures 74 de profils en S. Le renfort 1 peut encore comporter des boîtes 62 dont les nervures 74 ont des profils en C, et d'autres boîtes 62 dont les nervures 74 ont des profils en S. La calandre 2, quand elle est montée sur le support 1, repose par son voile principal 42 sur les surfaces 16 de la structure inférieure du renfort, son rebord 48 reposant sur la poutre 22 et étant rigidement fixé à cette poutre. En cas de choc "tête d'enfant", l'impact s'exerce sur la calandre suivant une direction sensiblement verticale, de telle sorte que les nervures 74 sont sensiblement parallèles à la direction du choc. L'impact est transmis de la calandre 2 à la poutre 22, puis aux nervures 74 par l'intermédiaire des entretoises 78. La taille, la disposition, l'épaisseur des différentes parois des boîtes 62, notamment celles des nervures 74, sont choisies pour que les nervures 74 s'écrasent pour un choc normalisé du type "tête d'enfant", ab- sorbant ainsi une partie de l'énergie du choc. Le renfort décrit ci-dessus présente de multiples avantages. Du fait que les nervures des moyens d'amortissement sont délimitées chacune par au moins deux bords liés à des zones du renfort, et au moins deux bords libres opposés s'étendant d'un bord lié à l'autre, les moyens d'amortissement du renfort sont particulièrement efficaces en cas de choc piéton. Par ailleurs, le renfort est particulièrement simple à produire, du fait que les nervures sont venues de moulage avec le reste du renfort. Les moyens d'amortissement du renfort peuvent être facilement adaptés au type et au modèle de véhicule sur lequel le renfort est destiné à être implanté, en calculant le nombre, la taille, l'espacement, l'épaisseur ou la disposition des nervures. Par ailleurs, il est possible de choisir, entre les différentes formes de réalisation de l'invention, celle qui convient le mieux au cahier des charges à remplir pour un véhicule donné. Le renfort décrit ci-dessus peut présenter de multiples variantes. Dans le premier mode de réalisation, les nervures longitudinales 32 peuvent ne pas être toutes alignées, et être décalées vers l'avant ou vers l'arrière les unes par rapport aux autres. Les nervures 34 peuvent ne pas être situées toutes à l'avant des nervures 32, certaines ou toutes les nervures 34 pouvant par exemple être disposées vers l'arrière par rapport aux nervures 32. Les nervures 32 et 34 peuvent ne pas alterner le long du renfort, et être disposées par exemple de telle sorte qu'on trouve une nervure 32 toutes les deux nervures 34 ou inversement, ou selon toutes les dispositions adéquates en fonction du cahier des charges à remplir. Les nervures 32 et 34 peuvent également être bombées. Dans le second mode de réalisation de l'invention, les boîtes 50 peu-vent ne pas être alignées longitudinalement le long du renfort. Certaines boîtes peuvent être décalées vers l'avant ou vers l'arrière par rapport aux autres boîtes. Les boîtes 50 ne sont pas nécessairement rectangulaires et allongées longitudinalement, comme représenté sur la figure 3. Elles peuvent présenter une forme carrée, ou toute autre forme adaptée au cahier des charges à remplir. Le nombre de boîtes dans un même renfort est variable, et le nombre de nervures dans chaque face latérale d'une boîte peut être différent de l'exemple de réalisation représenté sur la figure 3. Ainsi, on peut trouver plus ou moins de sept nervures 56 par face latérale 54 et plus ou moins de deux nervures 58 par face latérale 55. Les nervures 56 et 58 peu-vent ne pas être trapézoïdales, mais être par exemple rectangulaires. Les nervures 56 et 58 peuvent également être bombées vers l'intérieur de la boîte ou vers l'extérieur. Les faces supérieures 52 des différentes boîtes peuvent ne pas être disjointes mais être venues de matière les unes avec les autres et former un élément s'étendant de manière continue sensiblement sur toute la longueur longitudinale du renfort. Chaque boîte 50 peut comprendre des nervures supplémentaires dis-posées à l'intérieur de la boîte et donc non intégrées dans les faces latérales 54 et 55, ces nervures solidarisant la face supérieure 52 au voile 18. Dans le troisième mode de réalisation de l'invention, la paroi supérieure de chacune des boîtes 62 peut être directement liée à la poutre 22, le renfort ne comportant pas d'entretoise 78 dans ce cas. Le renfort décrit ci-dessus peut supporter la calandre du pare-chocs avant d'un véhicule automobile, mais peut également supporter une peau de pare-chocs arrière, ou être intégré sous la tôle externe de l'aile du véhicule. Le renfort peut être une pièce indépendante de la face avant techni- que du véhicule, ou, au contraire, être intégré dans la face avant technique du véhicule. On entend ici par face avant technique une structure disposée à l'avant du véhicule, s'étendant sur toute la largeur de celui-ci et destinée à supporter différents équipements, tels que le ventilateur du système de refroidissement du moteur, les feux avant, etc... . Les moyens d'amortissement peuvent être adaptés pour amortir non un choc "tête d'enfant" mais un autre choc piéton normalisé. REVENDICATIONS 1. Renfort destiné à être disposé sous une coque externe mince (2) d'un véhicule automobile, ledit renfort (1) comprenant des moyens (10) pour amortir un choc piéton s'exerçant sur la coque mince (2) selon une direction de choc déterminée, les moyens d'amortissement (10) comprenant une pluralité de nervures (32, 34 ; 56, 58 ; 74), caractérisé en ce que les nervures (32, 34 ; 56, 58 ; 74) sont délimitées chacune par : - au moins deux bords (36, 38) opposés liés à des zones du renfort (1), et - au moins deux bords libres (40 ; 76) opposés, chaque bord libre (40 ; 76) s'étendant d'un bord lié (36, 38) à l'autre. 2. Renfort selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une structure inférieure (4) susceptible d'être rigidement fixée à des éléments de structure du véhicule, et une structure supérieure (6) apte à sup- porter la coque mince (2), les nervures (32, 34 ; 56, 58 ; 74), étant liées chacune par leurs bords liés (36, 38) respectifs aux structures inférieure et supérieure (4, 6). 3. Renfort selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il pré-sente une forme allongée suivant une direction longitudinale, les nervures (32, 34) étant réparties longitudinalement le long du renfort (1) et étant dis-posées selon deux orientations sensiblement perpendiculaires l'une à l'autre. 4. Renfort selon la revendication 3, caractérisé en ce que les nervures (32, 34) réparties longitudinalement le long du renfort (1) sont disposées alternativement selon lesdites deux orientations sensiblement perpendiculai- res l'une à l'autre. 5. Renfort selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la structure supérieure (6) s'étend de manière continue sur sensiblement toute la longueur longitudinale du renfort (1). 6. Renfort selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens d'amortissement (10) comprennent une pluralité de boîtes (50 ; 62), les nervures (56, 58 ; 74), constituant des faces latérales (54, 55 ; 68, 70) des boîtes (50 ; 62). 7. Renfort selon la revendication 6, caractérisé en ce que les boîtes (50) présentent des faces supérieures (52) respectives définissant ensemble la structure supérieure (6) du renfort (1). 8. Renfort selon la revendication 7, caractérisé en ce que les faces supérieures (52) des boîtes sont disjointes les unes des autres. 9. Renfort selon l'une quelconque des revendication 6 à 8, caractérisé en ce que au moins une des nervures (74) est au moins partiellement arquée. 10. Pare-chocs de véhicule automobile, le pare-chocs comprenant une peau de pare-chocs, une calandre (2) destinée à s'étendre entre la peau de pare-chocs et un capot du véhicule, et un renfort (1) de calandre disposé sous la calandre (2), le renfort (1) de calandre étant selon l'une quelconque des revendications précédentes. 11. Pare-chocs selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens (10) d'amortissement du renfort (1) de calandre sont adaptés pour amortir un choc dit "tête d'enfant".