Brevet FR2927033A1 — publié le 20090807

Poutre d'absorption d'énergie pour pare-chocs avant et pare-chocs avant de véhicule automobile. La présente invention concerne une poutre d'absorption d'énergie pour pare-chocs avant de véhicule automobile du type comprenant une traverse et deux absorbeurs, disposés chacun à une extrémité de la traverse et s'étendant sensiblement perpendiculairement à ladite traverse. L'invention concerne également un pare-chocs avant de véhicule automobile du type comportant une poutre d'absorption d'énergie, un bandeau de choc fixé en avant de la poutre et en chacune de ses extrémités, et une peau solidaire du bandeau de choc et située en avant de la poutre. L'invention concerne aussi un véhicule automobile comprenant un tel pare-chocs avant. Un véhicule automobile comprend également un moteur et un groupe de refroidissement, situés généralement derrière le pare-chocs avant, dans une zone appelée compartiment moteur. Le groupe de refroidissement, en contact avec l'air extérieur, favorise une diminution de la température d'un liquide circulant dans le moteur pour assurer son refroidissement. Les constructeurs automobiles ont pour souci d'améliorer la sécurité des passagers et de réduire les coûts de réparation des véhicules en cas de choc, tout en évitant une augmentation sensible du poids du véhicule. Les véhicules doivent satisfaire à certaines contraintes, notamment lors de chocs dits urbains, c'est-à-dire à une vitesse de 16 km/h maximum et de chocs dits à grande vitesse, c'est-à- dire à une vitesse comprise entre 50 et 67 km/h. Les chocs dits urbains répondent à une exigence des compagnies d'assurance pour évaluer le coût de réparation d'un véhicule. Les chocs dits à grande vitesse répondent à une exigence d'homologation ainsi qu'à une cotation de l'EuroNcap. Enfin, dans un avenir proche, les véhicules automobiles devront satisfaire à deux contraintes supplémentaires, à savoir le choc RCAR 10 km/h (élaboré par le Research Council for Automobile Repairs en collaboration avec l'Insurance Institute for Highway Safety - IIHS) et le choc compatibilité à grande vitesse. Pour ce type de test RCAR 10 km/h, l'impacteur s'identifie à la poutre de pare-chocs d'un véhicule adverse, avec une hauteur de section très limitée, et positionnée à une hauteur bien définie. Afin de satisfaire à ce test, tous les constructeurs sont incités à positionner les poutres de pare-chocs à la même hauteur avec une surface de recouvrement et une rigidité suffisantes. Ainsi, les dommages réciproques de deux véhicules sont fortement réduits et par la même occasion les coûts en réparabilité. Pour satisfaire à ces différentes contraintes, la poutre d'absorption d'énergie du pare-chocs avant doit conserver son intégrité et absorber au mieux les chocs, ce qui peut amener les constructeurs de véhicules automobiles à augmenter la hauteur de la poutre d'absorption d'énergie. Toutefois, une augmentation de la hauteur de la poutre d'absorption d'énergie occulte davantage le groupe de refroidissement et risque d'entraîner un mauvais refroidissement du liquide et par conséquent du moteur. L'invention a pour but de conserver un refroidissement optimal du moteur tout en respectant les exigences de chocs avant. A cet effet, l'invention a pour objet une poutre d'absorption d'énergie pour pare- chocs avant de véhicule automobile du type précité, caractérisée en ce que la traverse comporte une pluralité de trous débouchants s'étendant sensiblement selon la direction des absorbeurs et forme une grille d'entrée d'air du pare-chocs. L'invention a également pour objet un pare-chocs avant de véhicule automobile du type précité, caractérisé en ce que la poutre est telle que définie ci- dessus et en ce que la peau présente un évidement de passage de l'air au voisinage de la pluralité de trous de la poutre. Suivant d'autres modes de réalisation, le pare-chocs avant comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : - le bandeau de choc comporte une pluralité de trous débouchants s'étendant sensiblement selon la direction des absorbeurs de la poutre et forme une grille d'entrée d'air du pare-chocs, - la peau est disposée en sandwich entre le bandeau de choc et la poutre d'absorption d'énergie, - le pare-chocs comporte des moyens de positionnement du bandeau sur la poutre, afin que la pluralité de trous débouchants du bandeau soient en regard de la pluralité de trous débouchants de la poutre, - les moyens de positionnement comprennent au moins deux pions d'indexage, chacun étant fixé chacun au voisinage d'une extrémité du bandeau et s'étendant vers l'arrière, chacun desdits pions étant destiné à être reçu dans un orifice de réception correspondant de la poutre, - chaque pion d'indexage et l'orifice de réception correspondant présentent selon la direction verticale un jeu nul et selon la direction transversale un jeu compris entre 3 et 4 millimètres, - les moyens de positionnement comprennent une pièce d'indexage, fixée sur le bandeau et s'étendant vers l'arrière, ladite pièce comportant une encoche ouverte vers l'arrière et destinée à recevoir une nervure de la poutre, ladite nervure étant orientée vers l'avant, - le pare-chocs comporte une grille d'entrée d'air munie d'obturateurs latéraux, et le bandeau de chocs, la grille et ses obturateurs latéraux forment une unique pièce. L'invention a également pour objet un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un pare-chocs avant tel que défini ci-dessus. L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un pare-chocs avant selon l'invention, - la figure 2 est une vue en perspective d'une poutre d'absorption d'énergie selon l'invention, - la figure 3 est une vue de face du pare-chocs avant de la figure 1, - la figure 4 est une vue en perspective, depuis l'intérieur du véhicule vers l'extérieur, d'un moyen de positionnement du pare-chocs avant selon l'invention, - la figure 5 est une vue en perspective, depuis l'extérieur du véhicule vers l'intérieur, d'un autre moyen de positionnement du pare-chocs avant selon l'invention, et - la figure 6 est une vue en perspective, depuis l'intérieur du véhicule vers l'extérieur, du pare-chocs avant selon un autre mode de réalisation de l'invention. Dans la suite de la description, les termes � avant �, � arrière �, � longitudinal �, � transversal � et �vertical � s'entendent par référence au système d'axes orthogonal usuel des véhicules automobiles, représenté sur les différentes figures, et possédant : - un axe longitudinal X, dirigé de l'arrière vers l'avant, - un axe transversal Y, dirigé de la droite vers la gauche, et - un axe vertical Z, dirigé du bas vers le haut. Sur la figure 1, un pare-chocs avant 2 de véhicule automobile comporte de manière classique une peau 4 de pare-chocs, une poutre 6 d'absorption d'énergie, visible également sur la figure 2, et un bandeau de choc 8 fixé en avant de la poutre 6. Le bandeau de chocs 8 est fixé en chacune de ses extrémités, à l'extrémité correspondante de la poutre 6 d'absorption d'énergie. La peau 4 comporte une grille 10 d'entrée d'air, munie d'obturateurs latéraux 12, et des ouvertures 14 destinées aux différents feux avant du véhicule automobile. Dans le mode de réalisation décrit, chaque obturateur latéral 12 est pris en sandwich entre les extrémités correspondantes de la traverse 6 et du bandeau de chocs 8. Sur la figure 2, la poutre 6 d'absorption d'énergie comprend une traverse 16 s'étendant sensiblement transversalement sur la largeur du véhicule et deux absorbeurs 18, disposés chacun à une extrémité de la traverse 16. Les deux absorbeurs 18 s'étendent vers l'arrière et sensiblement perpendiculairement à la traverse 16, c'est à dire sensiblement selon l'axe longitudinal. Chaque absorbeur 18 comporte à son extrémité arrière une platine d'appui 20, permettant la fixation de la poutre 6 sur des longerons, non représentés, du véhicule. La poutre 16 comporte une partie centrale 22 et, en chacune de ses extrémités, un embout latéral 24. Dans le mode de réalisation décrit, la partie centrale 22 est réalisée en matériau composite et les embouts latéraux 24 sont des pièces mécano-soudées en acier. Selon l'invention, la partie centrale 22 comporte une pluralité de trous 26 débouchants s'étendant sensiblement longitudinalement selon la direction des absorbeurs 18. La traverse 16 forme ainsi une autre grille d'entrée d'air du pare-chocs 2. Les trous 26 présentent une forme de parallélépipède rectangle. Les trous 26 de la partie centrale 22 sont délimités par des parois verticales 28 et par des parois horizontales 30. Les parois 28 s'étendent sensiblement longitudinalement et les parois 30 s'étendent sensiblement transversalement. La peau 4 présente un évidement de passage de l'air autour de la partie centrale 22. La face avant de la partie centrale 22 de la poutre est sensiblement dans un même plan vertical, selon la direction transversale, que la face avant de la grille 10 d'entrée d'air. Sur la figure 3, vue de face du pare-chocs avant 2, le bandeau 8 comporte, également selon l'invention, une pluralité de trous 32 débouchants s'étendant sensiblement longitudinalement. Les trous 32 sont en forme de parallélépipède rectangle. Les trous 32 du bandeau 8 sont délimités par des parois verticales 34 et des parois horizontales 36. Les parois verticales 34 s'étendent sensiblement longitudinalement et les parois horizontales 36 s'étendent sensiblement transversalement. Le bandeau 8, muni de ses trous 32, forme une autre grille d'entrée d'air du pare-chocs avant 2. Les trous 26 de la poutre 6, les trous 32 du bandeau de chocs 8 et les trous de la grille 10 sont alignés verticalement les uns avec les autres. Sur la figure 4, vue depuis l'intérieur du véhicule vers l'extérieur, de la poutre 6, du bandeau 8 et de la grille 10, le bandeau de chocs 8 comporte au voisinage de chacune de ses extrémités un pion 38 d'indexage s'étendant vers l'arrière sensiblement longitudinalement. Chaque pion 38 d'indexage est de section transversale sensiblement octogonale. Selon une variante, chaque pion 38 présente une section cylindrique. Chaque obturateur latéral 12 comporte un orifice 39 de passage du pion 38 correspondant. Chaque embout latéral 24 de la poutre 6 comporte un orifice 40 de réception du pion 38 d'indexage correspondant. L'orifice 40 de réception est de section transversale sensiblement carrée. Le jeu selon la direction verticale entre chaque pion 38 et l'orifice 40 correspondant est sensiblement nul et le jeu J1 selon la direction transversale entre chaque pion 38 et l'orifice correspondant n'est pas nul. Chaque jeu J1 est de préférence compris entre 3 et 4 mm. Dans le mode de réalisation décrit, les pions 38 sont venus de matière du bandeau de chocs 8. Le bandeau de chocs 8 comporte, dans sa partie médiane selon la direction transversale, une pièce 42 d'indexage, visible sur la figure 5. La pièce 42 d'indexage comporte une encoche 44 ouverte vers l'arrière et sensiblement en forme de U. L'encoche 44 est destinée à recevoir une paroi verticale 28, formant nervure, de la poutre 6. Dans le mode de réalisation décrit, la pièce 42 est venue de matière du bandeau 8. Le jeu J2 selon la direction transversale entre la paroi verticale 28 et un bord correspondant de l'encoche 44 est non nul, de préférence compris entre 3 et 4 mm. Le bandeau de chocs 8 et la grille 10 munie de ses obturateurs 12 sont réalisés en matière plastique et plus particulièrement en polypropylène. Ainsi, lors de l'assemblage du pare-chocs 2 avant du véhicule automobile, la poutre 6 est d'abord fixée, par l'intermédiaire des platines d'appui 20, à la section d'extrémité avant de chacun des deux longerons du véhicule. Puis, le bandeau de chocs 8 est fixé en chacune de ses extrémités sur la poutre 6, la peau 4 étant prise en sandwich entre la poutre 6 et le bandeau 8, via les obturateurs latéraux 12. La peau 4 est également fixée à d'autres éléments non représentés du véhicule automobile. Le positionnement du bandeau 8 par rapport à la poutre 6 est assuré, d'une part par l'insertion de chaque pion 38 dans l'orifice 40 correspondant et, d'autre part, par l'enclenchement d'une paroi verticale 28 de la poutre 6 dans l'encoche 44 de la pièce d'indexage 42. Ces différents moyens de positionnement permettent de garantir un alignement correct des trous débouchants 26 de la poutre 6 avec les trous débouchants 32 du bandeau 8. De par le passage de chaque pion 38 dans l'orifice 39 correspondant de l'obturateur latéral 12, la grille 10 est également positionnée par rapport à la poutre 6 et au bandeau 8. Le jeu J1 prend en compte les dispersions de montage, la poutre 6 étant indexée sur les extrémités de longerons, tandis que la peau 4 de pare-chocs, le bandeau 8 et la grille 10 sont indexés sur des ailes avant. Le jeu J1 prend également en compte les différences de dilatations thermiques entre la matière plastique et l'acier. L'ensemble des trous 26 de la poutre, des trous 32 du bandeau et des trous de la grille 10 forme une grille globale d'entrée d'air du pare-chocs. Avec les trous 26 et 32 selon l'invention, la grille globale d'entrée d'air du pare-chocs présente une surface nettement plus importante, ce qui permet d'améliorer le refroidissement du moteur, tout en assurant un dimensionnement correct de la poutre 6 et du bandeau 8 afin de satisfaire aux différentes contraintes lors de chocs frontaux. En outre, une partie de la grille d'entrée d'air du pare-chocs étant intégrée à la poutre 6, la longueur de la partie avant du véhicule automobile est réduite approximativement de l'épaisseur de la grille d'entrée d'air, soit environ 30 mm. La figure 6 illustre un autre mode de réalisation, pour lequel les éléments analogues au mode de réalisation décrit précédemment sont repérés par des références identiques. Le bandeau de chocs 8 et la grille 10 d'entrée d'air munie de ses obturateurs latéraux 12 forment une unique pièce 46. La pièce 46 comprend également, au voisinage de chacune de ses extrémités le pion 38 d'indexage s'étendant vers l'arrière, et dans sa partie médiane la pièce 42 comportant l'encoche 44 ouverte vers l'arrière. Le fonctionnement de ce deuxième mode de réalisation est identique à celui du premier mode de réalisation, décrit précédemment, et n'est donc pas décrit à nouveau. En variante, les pions 38 d'indexage sont des pièces indépendantes du bandeau 8, fixées en chacune des extrémités de celui-ci. En variante, la pièce d'indexage 42 est une pièce indépendante du bandeau 8, fixée sur celui-ci. En variante, la peau 4 de pare-chocs est située devant le bandeau de chocs 8. REVENDICATIONS 1.- Poutre (6) d'absorption d'énergie pour pare-chocs avant (2) de véhicule automobile du type comprenant une traverse (16) et deux absorbeurs (18), disposés chacun à une extrémité de la traverse (16) et s'étendant sensiblement perpendiculairement à ladite traverse (16), caractérisée en ce que la traverse (16) comporte une pluralité de trous (26) débouchants s'étendant sensiblement selon la direction des absorbeurs (18) et forme une grille d'entrée d'air du pare-chocs (2). 2.- Pare-chocs avant (2) de véhicule automobile du type comportant une poutre (6) d'absorption d'énergie, un bandeau (8) de choc fixé en avant de la poutre (6) et en chacune de ses extrémités, et une peau (4) solidaire du bandeau (8) de choc et située en avant de la poutre (6), caractérisé en ce que la poutre (6) est conforme à la revendication précédente et en ce que la peau (4) présente un évidement de passage de l'air au voisinage de la pluralité de trous (26) de la poutre. 3.- Pare-chocs avant (2) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le bandeau (8) de choc comporte une pluralité de trous (32) débouchants s'étendant sensiblement selon la direction des absorbeurs (18) de la poutre (6) et forme une grille d'entrée d'air du pare-chocs (2). 4.- Pare-chocs avant (2) selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la peau (4) est disposée en sandwich entre le bandeau (8) de choc et la poutre (6) d'absorption d'énergie. 5.- Pare-chocs avant (2) selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de positionnement du bandeau (8) sur la poutre (6), afin que la pluralité de trous (32) débouchants du bandeau (8) soient en regard de la pluralité de trous (26) débouchants de la poutre (6). 6.- Pare-chocs avant (2) selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de positionnement comprennent au moins deux pions (38) d'indexage, chacun étant fixé chacun au voisinage d'une extrémité du bandeau (8) et s'étendant vers l'arrière, chacun desdits pions (38) étant destiné à être reçu dans un orifice (40) de réception correspondant de la poutre (6). 7.- Pare-chocs avant (2) selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque pion (38) d'indexage et l'orifice (40) de réception correspondantprésentent selon la direction verticale un jeu nul et selon la direction transversale un jeu (J1) compris entre 3 et 4 millimètres. 8.- Pare-chocs avant (2) selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que les moyens de positionnement comprennent une pièce d'indexage (42), fixée sur le bandeau (8) et s'étendant vers l'arrière, ladite pièce comportant une encoche (44) ouverte vers l'arrière et destinée à recevoir une nervure (28) de la poutre (6), ladite nervure (28) étant orientée vers l'avant. 9.- Pare-chocs avant (2) selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, du type comportant une grille (10) d'entrée d'air munie d'obturateurs latéraux (12), caractérisé en ce que le bandeau de chocs (8), la grille (10) et ses obturateurs latéraux (12) forment une unique pièce. 10.- Véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comprend un pare-chocs avant (2) selon l'une quelconque des revendications 2 à 9.15