Brevet FR2959464A1 — publié le 20111104

"Dispositif d'absorption d'énergie pour pare-chocs de véhicule." La présente invention est relative à un dispositif 5 d'absorption d'énergie pour pare-chocs de véhicule, notamment automobile. Plus particulièrement, l'invention concerne un tel dispositif comportant une poutre transversale prévue pour s'étendre devant deux longerons de la caisse du véhicule, 10 deux absorbeurs longitudinaux arrière qui sont solidaires de la poutre transversale et qui sont prévus pour être interposés entre la poutre transversale et lesdits longerons et un absorbeur transversal disposé en avant de la poutre transversale. 15 Ce genre de dispositif est connu du document FR2888545 dans lequel la distance séparant l'arrière des absorbeurs longitudinaux arrière et l'avant de l'absorbeur transversal est relativement importante, ce qui pose problème lorsqu'un tel dispositif doit être 20 implanté dans un petit véhicule devant être le plus court possible, sans pour autant sacrifier ses caractéristiques de sécurité passive. Une telle distance relativement importante peut aussi poser problème pour l'implantation d'un tel dispositif dans un véhicule à porte-à-faux avant 25 court. La présente invention a notamment pour but de remédier aux inconvénients de l'art antérieur. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'absorption d'énergie pour pare-chocs de véhicule, 30 notamment automobile, comportant une poutre transversale prévue pour s'étendre devant deux longerons de la caisse du véhicule, deux absorbeurs longitudinaux arrière qui sont solidaires de la poutre transversale et qui sont prévus pour être interposés entre la poutre transversale 35 et lesdits longerons et un absorbeur transversal disposé en avant de la poutre transversale, caractérisé en ce qu'il comprend deux absorbeurs longitudinaux avant qui sont interposés entre l'absorbeur transversal et la poutre transversale en étant respectivement d'une part encastrés au moins partiellement dans deux cavités conjuguées de l'absorbeur transversal et d'autre part dans l'alignement des deux absorbeurs longitudinaux arrière. Dans divers modes de réalisation du XXXX selon l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes . les absorbeurs longitudinaux avant et les absorbeurs longitudinaux arrière sont tubulaires et pourvus d'ondulations transversales à l'axe des tubes formant lesdits absorbeurs ; les absorbeurs longitudinaux avant et les absorbeurs longitudinaux arrière sont soudés à la poutre transversale ; les absorbeurs longitudinaux avant, les absorbeurs longitudinaux arrière et la poutre transversale sont métalliques ; l'absorbeur transversal est à structure alvéolaire en matériau composite ; chaque absorbeur longitudinal arrière a son extrémité arrière qui est solidaire d'une plaque prévue pour être reliée à l'extrémité avant du longeron correspondant ; l'absorbeur transversal présente longitudinalement une résistance mécanique à la compression inférieure à la résistance mécanique à la compression que présentent longitudinalement les absorbeurs longitudinaux avant et les absorbeurs longitudinaux arrière. Par ailleurs, l'invention a également pour objet un véhicule, notamment automobile, comportant un pare-chocs avant renfermant dans sa partie supérieure un dispositif d'absorption d'énergie conforme à l'invention pour absorber de l'énergie en cas de choc, les absorbeurs longitudinaux avant et les absorbeurs longitudinaux arrière dudit dispositif étant respectivement dans l'alignement de deux longerons de la caisse du véhicule. Dans ce véhicule, quand l'absorbeur transversal présente longitudinalement une résistance mécanique à la compression inférieure à la résistance mécanique à la compression que présentent longitudinalement les absorbeurs longitudinaux avant et les absorbeurs longitudinaux arrière : - ladite résistance mécanique à la compression de l'absorbeur transversal dans sa direction longitudinale correspond à la force d'un impact de choc piéton sur le pare-chocs et la résistance mécanique à la compression des absorbeurs longitudinaux avant et des absorbeurs longitudinaux arrière, dans leur direction longitudinale, correspond à la force d'un impact sur sensiblement quarante pourcents de la surface frontale du pare-chocs, par un choc d'intensité supérieure à l'intensité dudit choc piéton, d'intensité entraînant la déformation de l'absorbeur transversal et desdits absorbeurs longitudinaux avant et arrière pour qu'ils absorbent de l'énergie et d'intensité permettant aux longerons de demeurer intacts. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante d'un de ses modes de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins joints. Sur les dessins : la figure 1 est une vue de face d'un pare-chocs de véhicule comprenant un dispositif selon l'invention dont un absorbeur transversal est représente schématiquement en traits pointillés ; la figure 2 est une vue de côté d'un avant de 35 véhicule, comprenant un dispositif selon l'invention représenté schématiquement en traits pointillés ; la figure 3 est une vue de dessus et en coupe partielle horizontale du dispositif selon l'invention ; la figure 4 est une vue en perspective de trois quarts face du dispositif selon l'invention, sans son absorbeur transversal. Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. Dans la description qui va suivre, la direction désignée comme longitudinale correspond à l'axe 10 d'avancement d'un véhicule. En se reportant aux figures, la référence 10 désigne un dispositif d'absorption d'énergie selon l'invention, renfermé dans la partie supérieure d'un pare-chocs 12 de véhicule automobile, en avant de 15 l'extrémité avant de longerons 11 de côté de compartiment moteur du véhicule. Dans sa mise en oeuvre représentée aux figures, le dispositif d'absorption d'énergie 10 est implanté dans le pare-chocs 12 à hauteur d'un bandeau plein 14 faisant 20 partie d'une peau externe du pare-chocs. Ledit dispositif 10 est schématisé en traits pointillés à la figure 2. Ce bandeau scinde une grille de calandre 16 en une grande partie basse 16A et une petite partie haute 16B, comme représenté à la figure 1 et à la figure 2, de 25 manière que le dispositif selon l'invention soit environ entre quarante et soixante centimètres du sol, à hauteur de jambe humaine. Le dispositif d'absorption d'énergie 10 comprend un absorbeur transversal 20 implanté directement en arrière 30 de la peau externe du pare-chocs, en arrière du bandeau 14 et latéralement à ce dernier. L'absorbeur transversal 20 est d'une part schématisé en traits pointillés à la figure 1 et d'autre part représenté à la figure 3 en coupe selon un plan horizontal. L'absorbeur transversal 35 20 est en matériau composite et présente par exemple une structure alvéolaire, dont certaines des parois sont visibles en coupe à la figure 3. La géométrie générale de l'absorbeur transversal 20 est de type connue. L'absorbeur transversal 20 selon l'invention comporte, à proximité de ses extrémités latérales, des parois planes qui délimitent des cavités 22 à volume sensiblement parallélépipédique rectangle. Les cavités 22 sont à section transversale sensiblement carrée et s'étendent suivant un axe longitudinal. A la figure 3, la paroi avant 22A de la cavité 22 est visible, cette paroi étant légèrement inclinée d'avant en arrière, vers l'extrémité libre latérale de l'absorbeur transversal 20. Le dispositif d'absorption d'énergie 10 comprend une poutre transversale 27 s'étendant sensiblement à hauteur de l'absorbeur transversal 20 et à l'arrière de ce dernier. La poutre transversale 27 s'étend à l'avant des longerons 11 de la caisse du véhicule et de l'un à l'autre de ces derniers. La poutre transversale 30 est sous forme d'un profilé à parois planes et à section transversale sensiblement en oméga ouvert vers l'arrière. L'absorbeur longitudinal avant 20 est par exemple fixé par vissage à la poutre transversale 27, avec en complément un ancrage latéral à la peau externe du pare choc sont fixées entre elles. Le dispositif d'absorption d'énergie 10 comprend deux absorbeurs longitudinaux avant 30 qui sont interposés entre l'absorbeur transversal 20 et la poutre transversale 27, en étant dans l'alignement des longerons 11. Les absorbeurs longitudinaux avant 30 sont tubulaires à section transversale sensiblement carrée. Le contour extérieur des absorbeurs longitudinaux avant 30 correspond sensiblement au contour intérieur des cavités 22, de manière que absorbeurs longitudinaux avant 30 puisse avoir leur périphérie qui vienne en appui dans les cavités 22. Les absorbeurs longitudinaux avant 30 sont métalliques et à paroi ondulée transversalement à l'axe du tube formant chaque absorbeur longitudinal avant. La paroi inférieure 30A et la paroi supérieure 30B des absorbeurs longitudinaux avant 30 sont ondulées vers le haut et vers le bas. Les parois latérales 30C des absorbeurs longitudinaux avant 30 sont ondulées vers l'extérieur et vers l'intérieur. Les ondulations permettent aux absorbeurs longitudinaux avant de se compacter en cas d'application d'une force suffisante de compression dans le sens de leur axe longitudinal. Chaque absorbeur longitudinal avant 30 a son extrémité arrière qui est soudée à la paroi verticale avant 27A de la poutre transversale 27 (figure 4). Chaque absorbeur longitudinal avant 30 est quasiment intégralement encastré dans la cavité 22 qui lui correspond. Le dispositif d'absorption d'énergie 10 comprend deux absorbeurs longitudinaux arrière 33 qui sont solidaires de la poutre transversale 27 en étant interposés entre la poutre transversale 27 et les longerons 11. Les absorbeurs longitudinaux arrière 33 sont tubulaires à section transversale sensiblement carrée, coaxialement aux absorbeurs longitudinaux avant 30. Les absorbeurs longitudinaux arrière 33 sont dans l'alignement desdits longerons 11. Les absorbeurs longitudinaux arrière 33 sont métalliques et à paroi ondulée transversalement à l'axe du tube formant chaque absorbeur longitudinal arrière, sur le même principe de configuration que pour les absorbeurs longitudinaux avant 30. Les ondulations permettent aux absorbeurs longitudinaux arrière de se compacter en cas de compression dans le sens de leur axe longitudinal. Chaque absorbeur longitudinal arrière 33 a son extrémité avant qui est soudée à la paroi verticale avant 27A de la poutre transversale 27, entre sa paroi horizontale inférieure 27B et sa paroi horizontale supérieure 27C. L'extrémité arrière de chaque absorbeur longitudinal arrière 33 est soudée à une plaque arrière de fixation 35 qui est plaquée contre une plaque avant de support 37 soudée l'extrémité avant du longeron 11 correspondant. La plaque arrière de fixation 35 et la plaque avant de support 37 sont fixées entre elles par exemple par vissage. Avantageusement, en considérant la résistance mécanique dans leur direction longitudinale des absorbeurs longitudinaux avant 30, des absorbeurs longitudinaux arrière 33 et de l'absorbeur transversal avant 20, ce dernier présente une résistance mécanique à la compression inférieure à la résistance mécanique à la compression que présentent les absorbeurs longitudinaux avant 30 et les absorbeurs longitudinaux arrière 33. A ce titre, ladite résistance mécanique à la compression de l'absorbeur transversal 20 dans sa direction longitudinale correspond à la force d'un impact de type « choc piéton » sur le pare-chocs 12, véhicule lancé à 40 km/h. La résistance mécanique à la compression des absorbeurs longitudinaux avant 30 et des absorbeurs longitudinaux arrière 33, dans leur direction longitudinale, correspond à la force d'un impact du véhicule lancé à 16 km/h contre un mur rigide incliné à dix degrés par rapport à l'axe longitudinal du véhicule, sur quarante pourcent de la surface frontale du pare-chocs 12 et sur un côté de ce dernier. Ce type de choc est appelé à recouvrement partiel à quarante pourcents et sert pour chiffrer les réparations et déterminer les classes de tarif d'assurance. Le fonctionnement du dispositif d'absorption d'énergie 10 dans le véhicule ressort déjà en partie de la description qui précède et va maintenant être détaillé. Lors d'un choc dit « choc piéton », véhicule lancé à 40 km/h, la peau externe du pare-chocs 12 se déforme, tout comme l'absorbeur transversal 20 qui se comprime et absorbe de l'énergie. La poutre transversale 27, les absorbeurs longitudinaux avant 30 et les absorbeurs longitudinaux arrière 33 ne se déforment pas, le choc piéton étant de force inférieure à leur résistance mécanique à la compression. L'efficacité d'absorption d'énergie est performante pour éviter autant que possible les blessures du piéton et les dégâts occasionnés au véhicule sont faciles à réparer. Lors d'un choc dit «réparabilité », comme décrit précédemment avec un recouvrement partiel à 40% et dix degrés d'inclinaison, véhicule lancé à 16 km/h, la peau externe du pare-chocs 12 se déforme, tout comme l'absorbeur transversal 20 qui se comprime et absorbe de l'énergie. Les absorbeurs longitudinaux avant 30 La poutre transversale 27 et les absorbeurs longitudinaux arrière 33 se déforment en se comprimant successivement et absorbent de l'énergie. Ce choc est de force supérieure à la résistance mécanique à la compression de tous les absorbeurs, mais les longerons ne sont pas endommagés. L'efficacité d'absorption d'énergie est performante pour réduire autant que possible les coûts de réparation du véhicule. Avantageusement, comme les absorbeurs longitudinaux avant 33 sont interposés entre l'absorbeur transversal et la poutre transversale et sont respectivement encastrés au moins partiellement dans deux cavités conjuguées 22 de l'absorbeur transversal, la distance Dl (figure 2) séparant l'extrémité arrière des absorbeurs longitudinaux arrière 33 et l'extrémité avant de l'absorbeur transversal 20 est relativement faible. Avec une telle distance courte dans le dispositif selon l'invention, il y a conservation, même pour un petit véhicule, des avantages habituellement connus dans un grand véhicule équipé d'un long dispositif d'absorption d'énergie à absorbeur transversal, poutre transversale et simples absorbeurs longitudinaux interposés entre la poutre transversale et les longerons. Avantageusement, une courte distance séparant l'extrémité arrière des absorbeurs longitudinaux arrière 33 et l'extrémité avant de l'absorbeur transversal 20 favorise l'implantation du dispositif selon l'invention dans un véhicule à porte-à-faux avant court, le porte-à-faux étant la distance D2 (figure 2) suivant la direction longitudinale entre les axes de roue avant et l'extrémité avant du pare-chocs.10 REVENDICATIONS1. Dispositif d'absorption d'énergie pour pare-chocs de véhicule, comportant une poutre transversale (27) prévue pour s'étendre devant deux longerons (11) de la caisse du véhicule, deux absorbeurs longitudinaux arrière (33) qui sont solidaires de la poutre transversale (27) et qui sont prévus pour être interposés entre la poutre transversale (27) et lesdits longerons (11) et un absorbeur transversal (20) disposé en avant de la poutre transversale (27), caractérisé en ce qu'il comprend deux absorbeurs longitudinaux avant (30) qui sont interposés entre l'absorbeur transversal (20) et la poutre transversale (27) en étant respectivement d'une part encastrés au moins partiellement dans deux cavités conjuguées (22) de l'absorbeur transversal (20) et d'autre part dans l'alignement des deux absorbeurs longitudinaux arrière (33). 2. Dispositif selon la revendication précédente, dont les absorbeurs longitudinaux avant (30) et les absorbeurs longitudinaux arrière (33) sont tubulaires et pourvus d'ondulations transversales à l'axe des tubes formant lesdits absorbeurs. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dont les absorbeurs longitudinaux avant (30) et les absorbeurs longitudinaux arrière (33) sont soudés à la poutre transversale (27). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dont les absorbeurs longitudinaux avant (30), les absorbeurs longitudinaux arrière (33) et la poutre transversale (27) sont métalliques. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dont l'absorbeur transversal (20) est à structure alvéolaire en matériau composite. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dont chaque absorbeurlongitudinal arrière (33) a son extrémité arrière qui est solidaire d'une plaque (35) prévue pour être reliée à l'extrémité avant du longeron (11) correspondant. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'absorbeur transversal (20) présente longitudinalement une résistance mécanique à la compression inférieure à la résistance mécanique à la compression que présentent longitudinalement les absorbeurs longitudinaux avant (30) et les absorbeurs longitudinaux arrière (33). 8. Véhicule comportant un pare-chocs avant (12), caractérisé en ce que le pare-chocs avant (12) renferme dans sa partie supérieure un dispositif d'absorption d'énergie (10) conforme à l'une quelconque des revendications précédentes pour absorber de l'énergie en cas de choc, les absorbeurs longitudinaux avant (30) et les absorbeurs longitudinaux arrière (33) dudit dispositif (10) étant respectivement dans l'alignement de deux longerons (11) de la caisse du véhicule. 9. Véhicule selon la revendication 8 dont le dispositif d'absorption d'énergie (10) est conforme à la revendication 7, dans lequel ladite résistance mécanique à la compression de l'absorbeur transversal (20) dans sa direction longitudinale correspond à la force d'un impact de choc piéton sur le pare-chocs (12) et dans lequel la résistance mécanique à la compression des absorbeurs longitudinaux avant (30) et des absorbeurs longitudinaux arrière (33), dans leur direction longitudinale, correspond à la force d'un impact sur sensiblement quarante pourcents de la surface frontale du pare-chocs (12), par un choc d'intensité supérieure à l'intensité dudit choc piéton, d'intensité entraînant la déformation de l'absorbeur transversal (20) et desdits absorbeurs longitudinaux avant (30) et arrière (33) pour qu'ils absorbent de l'énergie et d'intensité permettant aux longerons (11) de demeurer intacts.