Brevet FR2919551A1 — publié le 20090206

La présente invention concerne un dispositif d'absorption des chocs, en particulier un caisson absorbeur de chocs dans un véhicule automobile, comportant un corps déformable destiné à absorber l'énergie des chocs en cas de collision, et réalisé sous forme de profilé creux formé par deux coquilles, ces deux coquilles présentant des cannelures orientées transversalement à la direction de déformation principale. L'invention concerne également un véhicule automobile équipé d'un dispositif d'absorption des chocs de ce type. Pour éviter des endommagements de la caisse d'un véhicule automobile en cas de collision frontale ou arrière à faibles vitesses, il est prévu des dispositifs d'absorption des chocs, dénommés également caissons absorbeurs de chocs (crashbox), montés généralement entre un longeron du véhicule et une traverse du pare-chocs. Des dispositifs d'absorption des chocs de ce type sont réalisés de préférence avec des parois minces et sont en règle générale des éléments rectangulaires en métal ou en matière plastique et, en cas de choc frontal ou arrière sur le véhicule, transforment en travail de déformation l'énergie cinétique résultant du choc, ce qui a pour objectif d'empêcher le dépassement d'un niveau de charge critique, dans lequel le longeron pourrait être endommagé à demeure. Par le document DE 103 21 766 Al, on connaît un dispositif d'absorption des chocs du type en question, comportant un corps déformable allongé. Ce dernier comporte des perforations, par lesquelles le cheminement de la force résultant d'une collision est uniformisée sur toute la distance de déformation. Le corps déformable est formé, dans ce cas, par deux coquilles en forme de U, les perforations étant prévues le long des bords longitudinaux du profilé. Par le document DE 102 20 633 Al, on connaît un pare-chocs de 30 véhicule, plus précisément un système absorbeur de chocs pour véhicule automobile, lequel comporte une console de support sous forme d'une structure tubulaire à plusieurs niveaux comportant une pluralité d'éléments tubulaires droits, plastiquement déformables, avec des diamètres extérieurs différents. Ces éléments tubulaires sont adjacents et peuvent coulisser les uns dans les autres en vue d'absorber l'énergie du choc, moyennant quoi l'énergie cinétique développée en cas de collision peut être transformée en travail de déformation. À partir du document DE 199 59 701 Al, on connaît un dispositif destiné à absorber l'énergie des chocs sur des véhicules automobiles, lequel est formé par un profilé en tôle en forme de caisson. Le profilé en caisson est réalisé avec un élargissement conique dans la direction d'introduction d'une force à amortir, de telle sorte que, lors d'une compression due à la force à amortir, le matériau déformé se tasse en forme de plis sensiblement à l'intérieur de la section de la longueur de déformation restante du profilé en caisson. Enfin, à partir du document DE 196 35 285 Al, on connaît une structure de châssis latéral comportant un élément absorbeur de chocs formé par deux coquilles, l'une des coquilles étant plus longue que l'autre dans le sens de déformation de l'élément absorbeur de chocs, de sorte qu'en cas de collision il se produise un comportement de déformation par paliers. Le but de la présente invention est de proposer pour un dispositif d'absorption des chocs du type en question un mode de réalisation perfectionné ou au moins un autre mode de réalisation qui permette un montage simple. Cet objectif est résolu selon l'invention en ce que les deux demi- coquilles comportent chacune des brides en saillie vers l'extérieur, pourvues de cannelures orientées également transversalement à la direction de déformation principale, et que les deux demi-coquilles sont en appui l'une contre l'autre uniquement par l'intermédiaire des surfaces d'appui situées entre les cannelures des brides et sont assemblées l'une à l'autre dans ces zones.. L'invention repose sur l'idée générale de réaliser un dispositif d'absorption des chocs comportant un corps déformable, destiné à absorber l'énergie en cas de collision et constitué de deux demi-coquilles, sachant que sur chacune des deux demi-coquilles sont disposées des brides en saillie vers l'extérieur, par lesquelles les deux demi-coquilles sont assemblées de manière fixe l'une à l'autre. Le corps déformable du dispositif d'absorption des chocs est réalisé dans ce cas sous la forme d'un profilé creux allongé et comporte des cannelures, qui sont orientées transversalement à la direction de déformation principale et qui sont également réalisées dans les brides, en saillie vers l'extérieur, des demi-coquilles. Les cannelures dans les brides forment dans ce cas une délimitation des surfaces d'appui situées entre les cannelures, les deux demi-coquilles du corps déformable étant en appui l'une sur l'autre exclusivement par l'intermédiaire des surfaces d'appui situées entre les cannelures des brides et étant également assemblées l'une à l'autre exclusivement par l'intermédiaire de ces surfaces d'appui. Les brides sur les deux demi-coquilles facilitent dans ce cas un montage du corps déformable, étant donné que, pour l'assemblage des deux demi-coquilles, elles mettent à disposition une surface d'assemblage prédéfinie, à savoir les surfaces d'appui. De préférence, les deux demi-coquilles sont assemblées entre elles dans ce cas par des points de soudure, qui sont situés dans les surfaces d'appui. Par ailleurs, grâce aux brides selon l'invention, il est possible de positionner ou d'aligner facilement les deux demi-coquilles l'une par rapport à l'autre, ce qui peut augmenter la qualité du corps déformable à réaliser. De manière judicieuse, les cannelures sur les brides des deux demi-coquilles sont situées face à face à l'état monté du caisson absorbeur de chocs, c'est-à-dire lorsque le corps déformable est monté. Cela offre l'avantage qu'un comportement de déformation du corps déformable peut être prédéfini clairement par la position préalablement définie des cannelures et peut être réglé de ce fait. En même temps, les cannelures face à face des deux demi-coquilles constituent un contrôle visuel, facile à effectuer, pour le montage, car les cannelures des deux demi-coquilles doivent être situées en regard les unes des autres lorsque les demi-coquilles sont parfaitement positionnées l'une par rapport à l'autre. Dans un autre mode de réalisation avantageux de la solution selon l'invention, le dispositif d'absorption des chocs comporte un élément de paroi, qui est orienté transversalement à la direction de déformation principale du corps déformable et contre lequel est fixé le corps déformable avec une face frontale. Cet élément de paroi, réalisé par exemple sous la forme d'une plaque, induit une introduction uniforme des forces de choc, exercées sur le corps déformable en cas de collision, dans un longeron du véhicule automobile. En même temps, l'élément de paroi selon l'invention présente le grand avantage de faciliter un montage du corps déformable sur un longeron du véhicule automobile, étant donné qu'il est inutile de fixer celui-ci directement avec sa face frontale contre le longeron du véhicule, mais il suffit de le fixer indirectement par l'intermédiaire de l'élément de paroi, sur lequel peuvent être prévues par exemple des forures pour un assemblage vissé facile à monter. Dans un autre mode de réalisation avantageux, l'élément de paroi comporte un creux ou alvéole adapté à la forme de la section frontale du corps déformable. Un tel creux facilite le positionnement du corps déformable sur l'élément de paroi avant l'assemblage et garantit une position relative exactement prédéfinie et orientée précisément entre l'élément de paroi, d'une part, et le corps déformable, d'autre part. En même temps, un creux ou alvéole de ce type offre également l'avantage d'un assemblage plus facile entre l'élément de paroi et le corps déformable, étant donné qu'un assemblage soudé le long du bord du creux ou de l'alvéole est nettement plus facile à réaliser. De manière judicieuse, les deux demi-coquilles sont soudées l'une à l'autre, en particulier assemblées entre elles par des points de soudure, au niveau de leurs surfaces d'appui. De telles soudures par points ont le grand avantage qu'elles génèrent seulement une faible introduction de chaleur dans les deux demi-coquilles du corps déformable, moyennant quoi celui-ci se déforme ou se détire nettement moins que sous l'effet d'un autre mode de soudure. Une telle soudure par points permet donc d'augmenter la stabilité dimensionnelle du corps déformable à réaliser. Il est bien entendu que les caractéristiques susmentionnées et celles qui seront encore expliquées ultérieurement peuvent être appliquées non seulement dans la combinaison indiquée dans chaque cas, mais aussi dans d'autres combinaisons ou isolément sans pour autant sortir de la portée de la présente invention. Des exemples de réalisation préférés de l'invention sont expliqués de manière plus détaillée dans la description ci-après et sont représentés sur les dessins, sachant que des composants similaires ou à fonction similaire sont désignés par les mêmes repères. L'invention est représentée schématiquement sur les dessins, parmi lesquels : la figure 1 est une représentation en éclaté d'un corps déformable d'un dispositif d'absorption des chocs selon l'invention ; la figure 2 illustre un corps déformable en position montée finale ; la figure 3 représente un élément de paroi selon l'invention pour la fixation du corps déformable sur une structure de carrosserie ; la figure 4 représente deux dispositifs d'absorption des chocs avec un pare-chocs monté contre ceux-ci. Conformément à la figure 1, un dispositif d'absorption des chocs 1 selon l'invention comporte un corps déformable 4 formé par deux demi-coquilles 2 et 3. Le dispositif d'absorption des chocs 1 est généralement aussi dénommé caisson absorbeur de chocs et est disposé de préférence dans un véhicule automobile, non représenté, entre une caisse de carrosserie et un pare-chocs 5 (voir figure 4). Le corps déformable 4 est configuré sous la forme d'un profilé creux allongé, dans lequel les deux demi-coquilles 2 et 3 formant le corps déformable 4 comportent chacune des cannelures 7, orientées transversalement à la direction de déformation principale 6. Les cannelures 7, ainsi que les cannelures 7' sur les brides 8 des deux demi-coquilles 2 et 3 peuvent avoir par exemple une section à profil trapézoïdal, de telle sorte que, dans le corps déformable 4 à l'état monté final, il se forme une section hexagonale dans la zone des cannelures 7'. Les deux demi-coquilles 2 et 3 du corps déformable 4 sont assemblées entre elles par l'intermédiaire des brides 8, en saillie vers l'extérieur, parmi lesquelles deux sont réalisées sur la demi-coquille 2 et deux sont réalisées sur la demi-coquille 3. Les brides 8 des deux demi-coquilles 2 et 3 comportent dans ce cas également des cannelures 7' orientées transversalement à la direction de déformation principale 6. Des cannelures 7, 7' de ce type sont destinées à générer un processus de déformation défini des corps déformables 4. Sur les brides 8 sont réalisées des surfaces d'appui 9, qui sont séparées les unes des autres dans la direction de déformation principale 6 par les différentes cannelures 7' et par l'intermédiaire desquelles les deux demi-coquilles 2 et 3 sont en appui l'une contre l'autre et sont assemblées entre elles. De préférence, les cannelures 7', ainsi que les surfaces d'appui 9 sur les deux brides 8 de chacune des demi-coquilles 2 et 3 sont positionnées de telle sorte que les cannelures 7' et les surfaces d'appui 9 des brides 8 des deux demi-coquilles 2 et 3 sont situées face à face dans le caisson absorbeur de chocs en position montée, tel qu'il est représenté par exemple sur la figure 2. De préférence, les surfaces d'appui 9 des deux demi-coquilles 2 et 3 sont planes, de telle sorte que, dans un corps déformable 4 à l'état monté, les surfaces d'appui 9 respectives des deux demi-coquilles 2 et 3 peuvent être en appui sur toute leur surface les unes contre les autres. Comme il est visible également sur la figure 2, le corps déformable 4 a une forme conique, à savoir, selon l'exemple de la figure 2, une forme se rétrécissant en forme de cône dans le sens opposé à la direction de déformation principale 6. Un assemblage des deux demi-coquilles 2 et 3 pour obtenir le corps déformable 4 est effectué de préférence par un assemblage soudé, en particulier par soudure par points, dans lequel les différents points de soudure 10 se situent dans la zone des surfaces d'appui 9. Un assemblage par soudure par points présente le grand avantage de ne générer qu'une faible introduction de chaleur dans le composant à souder et de n'obtenir de ce fait que de faibles déformations ou des gauchissements dus à l'influence thermique. Les points de soudure 10 peuvent être prévus dans ce cas, comme il est représenté sur la figure 1, sur chaque surface d'appui 9 ou uniquement sur des surfaces d'appui 9 spécialement choisies à cet effet. Si l'on se réfère à la figure 2, on constate que, hormis les brides 8 en saillie latéralement, les deux demi-coquilles 2 et 3 ont chacune une section en forme de trapèze, de telle sorte que le corps déformable 4 obtient une section hexagonale lorsqu'il est dans la position montée finale. Il est évident que d'autres sections sont cependant aussi envisageables, telles qu'une section rectangulaire avec les brides 8 en saillie latéralement. Selon la figure 3 est représenté un élément de paroi 11, qui est formé par exemple par une plaque et contre lequel est assemblé, en particulier soudé, le corps déformable 4 avec sa face frontale 12. Dans ce cas, l'élément de paroi 11 est orienté sensiblement transversalement à la direction de déformation principale 6 du corps déformable 4 et forme une plaque de jonction pour assembler le corps déformable 4 à une structure du véhicule automobile, telle qu'un longeron du véhicule. Comme il est visible en outre sur la figure 3, l'élément de paroi 11 comporte un creux ou alvéole 13 adapté à la forme de la section frontale du corps déformable 4, ce qui simplifie nettement le montage du corps déformable 4 contre l'élément de paroi 11. Généralement, le corps déformable 4 est soudé contre l'élément de paroi 11, le creux ou alvéole 13 permettant un positionnement exact et en même temps aisé du corps déformable 4 contre l'élément de paroi 11. En même temps, le creux ou alvéole 13 rigidifie l'élément de paroi 11, ce qui peut contribuer à améliorer le comportement d'absorption des chocs de celui-ci. Par ailleurs, l'élément de paroi 11 comporte différents trous débouchants 14, par lesquels on peut faire passer respectivement une vis en vue de fixer l'élément de paroi 11 contre la structure du véhicule, telle qu'un longeron du véhicule. Il apparaît également que certaines zones de bordure 15 de l'élément de paroi 11 sont pliées, ce qui peut également augmenter la rigidité de l'élément de paroi 11. La figure 4 représente le dispositif d'absorption des chocs 1 juste avant un assemblage à une structure de véhicule non représentée, les deux corps déformables 4 étant déjà assemblés aux éléments de paroi 11 associés. Le pare-chocs 5 est fixé contre les corps déformables 4 au niveau de leur extrémité opposée à l'élément de paroi 11. Le dispositif d'absorption des chocs 1 est ainsi monté, d'une part, entre le pare- chocs 15 et, d'autre part, entre les longerons non représentés du véhicule, et a pour fonction de transformer en travail de déformation l'énergie cinétique résultant d'une collision, du fait que le corps déformable 4 se déforme. Cela est destiné en particulier à empêcher un endommagement de la caisse du véhicule en cas de collisions frontales ou arrière à faibles vitesses, étant donné que, dans la mesure où les énergies de choc sont suffisamment faibles, les dispositifs d'absorption 5 des chocs 1 empêchent le dépassement d'un niveau de charge critique, auquel les longerons peuvent être endommagés durablement. Dans le cas le plus favorable, il suffit donc, après une collision à faibles chocs, de remplacer uniquement les dispositifs d'absorption des chocs 1, alors que la caisse du véhicule reste intacte. Généralement, les dispositifs d'absorption des chocs 1 sont réalisés en métal ou en matière plastique, en particulier dans des coquilles en tôle ou des pièces en aluminium embouties. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'absorption des chocs (1), en particulier un caisson absorbeur de chocs dans un véhicule automobile, comportant un corps déformable (4), qui est destiné à absorber l'énergie des chocs en cas de collision et qui est réalisé sous la forme d'un profilé creux et est formé par deux demi-coquilles (2, 3), les deux demi-coquilles (2, 3) présentant des cannelures (7) orientées transversalement à la direction de déformation principale (6), caractérisé en ce que les deux demi- to coquilles (2, 3) comportent chacune des brides (8) en saillie vers l'extérieur, pourvues de cannelures (7') orientées également transversalement à la direction de déformation principale (6), et les deux demi-coquilles (2, 3) étant en appui l'une contre l'autre uniquement par l'intermédiaire des surfaces d'appui (9), situées entre 15 les cannelures (7) des brides (8) et étant assemblées l'une à l'autre dans ces zones. 2. Dispositif d'absorption des chocs selon la revendication 1, caractérisé en ce que les cannelures (7') sur les brides (8) des deux demi-coquilles (2, 3) sont situées face à face lorsque le caisson 20 absorbeur de chocs est en position montée. 3. Dispositif d'absorption des chocs selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le corps déformable (4) est conique et/ou en ce que le corps déformable (4) se rétrécit en forme de cône dans le sens opposé à la direction de déformation principale (6). 25 4. Dispositif d'absorption des chocs selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le corps déformable (4) comporte une section avec un profil hexagonal formé par les deux demi-coquilles (2, 3).Il 5. Dispositif d'absorption des chocs selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au moins une cannelure (7, 7') a une section à profil trapézoïdal. 6. Dispositif d'absorption des chocs selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le dispositif d'absorption des chocs (1) comporte un élément de paroi (11), qui est orienté transversalement à la direction de déformation principale (6) du corps déformable (4) et sur lequel est fixé le corps déformable (4) avec une face frontale (12). 7. Dispositif d'absorption des chocs selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'élément de paroi (11) comporte un creux ou alvéole (13) adapté à la forme de la section frontale du corps déformable (4). 8. Dispositif d'absorption des chocs selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les deux demi-coquilles (2, 3) sont soudées l'une à l'autre, en particulier assemblées entre elles par des points de soudure (10), au niveau de leurs surfaces d'appui (9). 9. Dispositif d'absorption des chocs selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les surfaces d'appui (9) des deux demi-coquilles (2, 3) sont planes et sont en appui sur toute leur surface les unes contre les autres. 10. Véhicule automobile comportant un dispositif d'absorption des chocs (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.