Brevet FR2960838A1 — publié le 20111209

Absorbeur d'énergie, traverse de véhicule automobile comprenant un tel absorbeur d'énergie et procédé de fabrication La présente invention concerne un absorbeur d'énergie, notamment pour véhicule automobile, du type comprenant un bloc alvéolé possédant un réseau d'alvéoles s'étendant suivant une direction d'extension à partir d'une première face du bloc en direction d'une deuxième face du bloc opposée à la première face, les alvéoles étant séparées par des parois de séparation. Les véhicules automobiles modernes sont équipés à l'avant et/ou à l'arrière d'absorbeurs d'énergie conçus pour absorber une quantité d'énergie importante tout en limitant les accélérations, afin de limiter les risques de blessure des occupants du véhicule ou d'un piéton en cas de choc. Un but de l'invention est de proposer un absorbeur d'énergie de faible coût de fabrication, permettant une absorption d'énergie satisfaisante tout en offrant une plus grande liberté de conception. A cet effet, l'invention propose un absorbeur d'énergie du type précité, caractérisé en ce que la première face est non parallèle à un plan orthogonal à la direction d'extension des alvéoles, en ce que les parois de séparation possèdent un angle de dépouille de sorte que l'épaisseur de chaque paroi de séparation augmente suivant la direction d'extension à partir de la première face, et en ce que les parois de séparation présentent des épaisseurs identiques au niveau de la première face. Le bloc alvéolé dont les parois de séparation possèdent un angle de dépouille est réalisable simplement et à faible coût par moulage, notamment par injection. La première face non parallèle à un plan orthogonal à la direction d'extension des alvéoles permet d'adapter l'absorbeur en fonction de la cavité de réception de ce dernier et offre une liberté de conception. Les parois de séparation d'épaisseurs identiques au niveau de la première face permettent une réponse satisfaisante de l'absorbeur d'énergie en compression suivant la direction des alvéoles, avec une décélération limitée. Selon d'autres modes de réalisation, l'absorbeur d'énergie comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - les alvéoles possèdent une section polygonale, notamment une section hexagonale ; - la deuxième face est sensiblement orthogonale à la direction d'extension des alvéoles ; - la première face est non plane ; - la première face est plane et inclinée par rapport à un plan orthogonal à la direction d'extension des alvéoles ; - le bloc est moulé, notamment par injection ; - la première face du bloc résulte du moulage. L'invention concerne également une traverse pour véhicule automobile comprenant une poutre creuse possédant une portion centrale prévue pour s'étendre suivant une direction transversale du véhicule automobile et prolongée à chaque extrémité par une portion latérale recourbée, caractérisée en ce qu'elle comprend un absorbeur d'énergie tel que défini ci-dessus disposé dans chaque portion latérale. Avantageusement, chaque absorbeur d'énergie est disposé dans chaque portion latérale de façon que la direction d'extension des alvéoles est sensiblement perpendiculaire à la direction transversale d'extension de la portion centrale ; Avantageusement, la première face du bloc de chaque absorbeur d'énergie est non orthogonale à la direction d'extension des alvéoles et coïncide au moins en partie avec une paroi interne de la portion latérale. L'invention concerne encore un procédé de fabrication d'un absorbeur d'énergie tel que défini ci-dessus dans lequel on moule le bloc d'une seule pièce dans un moule comprenant des parties de moule définissant une cavité de moulage, puis on démoule le bloc suivant la direction d'extension des alvéoles, la première face du bloc étant définie lors du moulage par une surface du moule. L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et illustré sur les dessins annexés, sur lesquelles : - la figure 1 est une vue schématique de dessus d'une traverse de véhicule automobile comprenant une poutre et deux absorbeurs d'énergie selon l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique en perspective d'un absorbeur d'énergie de la traverse de la figure 1 ; et - la figure 3 est une vue schématique en coupe d'un moule de moulage de l'absorbeur de la figure 2. La traverse 2 illustrée sur la figure 1 est destinée à être montée dans un véhicule automobile (non représenté). Dans la suite de la description, les termes d'orientations tels que « longitudinal », « transversal », « horizontal », « vertical », « avant » et « arrière » s'entendent par référence au repère orthogonal usuel des véhicules automobiles, illustré sur la figure 1 et comprenant : - un axe longitudinal X-X, horizontal et orienté de l'arrière à l'avant ; - un axe transversal Y-Y, horizontal et orienté de la droite vers la gauche ; et - un axe vertical Z-Z, orienté du bas vers le haut. La traverse 2 est prévue pour s'étendre horizontalement et transversalement, suivant l'axe transversal Y-Y. La traverse 2 est destinée à être fixée à l'avant de la structure du véhicule automobile. La traverse 2 est une traverse de face avant de véhicule automobile. La face avant d'un véhicule automobile est une ossature s'étendant sensiblement verticalement et transversalement entre les longerons principaux de la structure du véhicule automobile, et destinée à supporter des équipements fonctionnels tels qu'un radiateur de circuit de refroidissement du moteur, un radiateur d'un système de climatisation, un groupe moto- ventilateur, des blocs optiques, un élément de fermeture du capot... La traverse 2 comprend une poutre 4 creuse et deux absorbeurs d'énergie 6 disposés à l'intérieur de la poutre 4. La poutre 4 comprend une portion centrale 8 allongée horizontalement et transversalement suivant l'axe transversal Y-Y, prolongée à chacune de ses extrémités par une portion latérale 10 recourbée pour s'étendre sensiblement suivant l'axe longitudinal X-X. La poutre 4 est par exemple une poutre métallique présentant une section droite en « C » ouverte horizontalement vers l'intérieur du véhicule automobile, ici vers l'arrière. Chaque absorbeur 6 est disposé à l'intérieur d'une portion latérale 10 respective. Chaque absorbeur 6 a pour fonction d'absorber de l'énergie en se comprimant sensiblement suivant l'axe longitudinal X-X en cas d'impact subi par la poutre 4, par exemple du fait d'un choc avec un autre véhicule. Tel que représenté sur la figure 2, chaque absorbeur 6 comprend un bloc 14 alvéolé réalisé d'une seule pièce de matière plastique. Le bloc 14 comprend un réseau d'alvéoles 15 s'étendant au travers du bloc 14 suivant une direction d'extension L entre une première face 16 du bloc 14 et une deuxième face 18 du bloc 14 opposée à la première face 16. Les alvéoles 15 sont séparées par des parois de séparation 20. La première face 16 est non parallèle à un plan orthogonal à la direction d'extension L des alvéoles 15. La première face 16 est gauche et/ou inclinées par rapport à un plan orthogonal à la direction d'extension L des alvéoles 15. Sur la figure 2, la première face 16 comprend deux pans 16a, 16b inclinés par rapport à un plan orthogonal à la direction d'extension L reliés par une portion intermédiaire 16c en arc de cercle. La deuxième face 18 est orthogonale à la direction d'extension L. Les alvéoles 15 sont de section polygonale, plus spécifiquement de section hexagonale. Les alvéoles 15 présentent sensiblement la même section dans un plan orthogonal à la direction d'extension L, mais, du fait de la géométrie gauche et/ou inclinée de la première surface 16, les ouvertures des alvéoles 15 au niveau de la première face 16 apparaissent sensiblement différentes. Les parois de séparation 20 présentent un angle de dépouille pour permettre leur démoulage suivant la direction d'extension L. Chaque paroi 20 présente une épaisseur croissante depuis son bord définissant la première face 16. Les parois de séparation 20 présentent une épaisseur identique au niveau de la première face 16. L'épaisseur des parois de séparation 20 est prise suivant une direction orthogonale à la direction d'extension L. Les parois de séparations 20 présentent de préférence sensiblement le même angle de dépouille. Il en résulte que dans une section du bloc 14 suivant toute surface correspondant à une translation de la première face 16 suivant la direction d'extension L, les parois de séparation 20 possèdent la même épaisseur. En revanche, dans un plan orthogonal à la direction d'extension L, par exemple la deuxième face 18 du bloc 14 de la figure 2, les parois de séparation 20 présentent des épaisseurs différentes. En d'autres termes, la dépouille des parois de séparation 20 est générée en partant de la première face 16 et non à partir d'un plan orthogonal à la direction d'extension des alvéoles 15. La première face 16 est adaptée pour l'insertion du bloc 14 dans l'espace de réception correspondant, notamment pour s'adapter à la courbure de la poutre 4 à la jonction entre la portion latérale 10 correspondante et la portion centrale 8. L'absorbeur 6 est disposé dans la poutre 4 de façon que ses alvéoles 15 s'étendent sensiblement suivant l'axe longitudinal X-X du véhicule. La deuxième face 18 fournit une surface d'appui orthogonale à la direction d'extension L contre un élément rigide longitudinalement de la face avant et de la structure du véhicule. En fonctionnement, lorsqu'un choc est reçu par la poutre 4, l'énergie de ce choc est canalisée par la poutre 4 vers les portions latérale 10 et la structure du véhicule. Les portions latérales 10 et les absorbeurs 6 s'écrasent longitudinalement en absorbant de l'énergie. La présence d'un absorbeur 6 à l'intérieur de chaque portion latérale 10 permet d'augmenter l'énergie absorbée. L'absorbeur 6 présentant une première face 16 non parallèle à un plan orthogonal à la direction d'extension L des alvéoles 15 peut être adapté en fonction de la cavité dans laquelle il est reçu. L'absorbeur 6 peut ainsi être disposé à l'intérieur d'une poutre 4 comprenant des portions latérales 10 recourbées en suivant la courbure de la poutre 4. Il est ainsi possible de prévoir une poutre 4 métallique réalisée d'un seul tenant avec des portions latérales recourbées pour sa fixation sur le véhicule, et d'augmenter la capacité d'absorption d'énergie d'une poutre 4 en y intégrant des absorbeurs 6, tout en conservant une liberté de conception de la poutre et de l'absorbeur 6. Du fait de l'épaisseur égale des parois de séparation 20 au niveau de la première face 16 constituant la face frontale de l'absorbeur 6 destinée à recevoir l'énergie du choc, l'absorbeur 6 fournit une réponse satisfaisante. La courbe de décélération en fonction de la compression de l'absorbeur 6 suivant la direction d'extension L peut ainsi présenter sensiblement un plateau, ce qui permet d'absorber une quantité importante d'énergie en limitant la décélération maximale. Tel qu'illustré sur la figure 3, selon un procédé de fabrication, l'absorbeur 6 est obtenu par moulage par injection de matière plastique dans un moule 21 possédant une cavité de moulage définie entre une première partie de moule 22 comprenant une première surface 24 prévue pour définir la première face 16 et des saillies 26 tronconiques s'étendant partir de la première surface 24 pour définir les alvéoles 15, et une deuxième partie de moule 28 complémentaire de la première partie de moule 22, comprenant une deuxième surface prévue pour définir la deuxième face 18. Les parties de moule 22, 28 sont mobiles l'une par rapport à l'autre pour sélectivement fermer le moule 21 et mouler le bloc 14 ou ouvrir le moule 21 et démouler le bloc 14, suivant une direction de démoulage correspondant à la direction d'extension des saillies 26, i.e. à la direction d'extension L des alvéoles 15. La première surface 24 de la première partie de moule 22 est non parallèle à un plan orthogonal à la direction de démoulage, en étant gauche et/ou inclinée par rapport à un tel plan. L'absorbeur 6 obtenu pour moulage par injection dans le moule 21 comprend une première face 16 gauche et/ou inclinée par rapport à un plan orthogonal à la direction de démoulage, qui résulte du moulage de l'absorbeur 6 sans opération supplémentaire de reprise, et les parois de séparation 20 séparant les alvéoles 15 possèdent la même épaisseur au niveau de la première face 16. L'absorbeur 6 est ainsi facile à obtenir à faible coût par un procédé de moulage par injection, avec une première face 16 de géométrie relativement précise, et en une seule opération de moulage. L'absorbeur selon l'invention n'est pas limité au mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 3, d'autres variantes étant envisageables. Ainsi, l'invention n'est pas limitée à la géométrie des première et deuxième faces 16, 18 représentées sur les figures 1 à 3. En variante, la première face 16 est plane et inclinée par rapport à la direction d'extension L des alvéoles 15 et/ou la deuxième face 18 est non parallèle à un plan orthogonal à la direction d'extension L. L'invention n'est pas limitée à des alvéoles de section hexagonale. En variante, les alvéoles 15 présentent des sections autres que des sections hexagonales. De manière générale, les alvéoles 15 présentent des sections polygonales, régulières ou irrégulières, avec un nombre de côtés égal ou supérieur à trois. Des alvéoles d'un bloc peuvent présenter des sections différentes. L'invention n'est pas limitée aux traverses de face avant. Elle s'applique également à une traverse de pare-chocs prévue pour être fixée à l'extrémité de longerons principaux de la structure du véhicule automobile ou de longerons auxiliaires, situés à un niveau supérieur ou inférieur aux longerons principaux, et prévus par exemple sous la forme de prolonges issues des longerons principaux eux-mêmes ou d'un berceau, notamment d'un berceau moteur, fixé sur les longerons principaux. Une telle traverse 2 peut être disposée à l'avant ou à l'arrière de la structure du véhicule automobile. REVENDICATIONS1.- Absorbeur d'énergie, notamment pour véhicule automobile, du type comprenant un bloc (14) alvéolé possédant un réseau d'alvéoles (15) s'étendant suivant une direction d'extension (L) à partir d'une première face (16) du bloc (14) en direction d'une deuxième face (18) du bloc (14) opposée à la première face (16), les alvéoles (15) étant séparées par des parois de séparation (20), caractérisé en ce que la première face (16) est non parallèle à un plan orthogonal à la direction d'extension (L) des alvéoles (15), en ce que les parois de séparation (20) possèdent un angle de dépouille de sorte que l'épaisseur de chaque paroi de séparation (20) augmente suivant la direction d'extension (L) à partir de la première face (16), et en ce que les parois de séparation (20) présentent des épaisseurs identiques au niveau de la première face (16). 2.- Absorbeur d'énergie selon la revendication 1, dans lequel les alvéoles (15) possèdent une section polygonale, notamment une section hexagonale. 3.- Absorbeur d'énergie selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la deuxième face (18) est sensiblement orthogonale à la direction d'extension (L) des alvéoles (15). 4.- Absorbeur d'énergie selon l'une quelconque des revendications précédente, dans lequel la première face (16) est non plane. 5.- Absorbeur d'énergie selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la première face (16) est plane et inclinée par rapport à un plan orthogonal à la direction d'extension (L) des alvéoles (15). 6.- Absorbeur d'énergie selon l'une quelconque des revendications précédente, dans lequel le bloc (14) est moulé, notamment par injection. 7.- Absorbeur d'énergie selon la revendication 6, dans lequel la première face (16) du bloc (14) résulte du moulage. 8.- Traverse pour véhicule automobile, du type comprenant une poutre (4) creuse possédant une portion centrale (8) prévue pour s'étendre suivant une direction transversale du véhicule automobile et prolongée à chaque extrémité par une portion latérale (10) recourbée, caractérisée en ce qu'elle comprend un absorbeur d'énergie (6) selon l'une quelconque des revendications précédentes disposé dans chaque portion latérale (10). 9.- Traverse selon la revendication 8, dans laquelle chaque absorbeur d'énergie (6) est disposé dans chaque portion latérale (10) de façon que la direction d'extension (L) des alvéoles (15) est sensiblement perpendiculaire à la direction transversale d'extension de la portion centrale (8). 10.- Traverse selon la revendication 8 ou 9, dans laquelle la première face (16) du bloc (14) de chaque absorbeur d'énergie (6) est non orthogonale à la direction d'extensiondes alvéoles (15) et coïncide au moins en partie avec une paroi interne de la portion latérale (10). 11.- Procédé de fabrication d'un absorbeur d'énergie (6) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel on moule le bloc (14) d'une seule pièce dans un moule (21) comprenant des parties de moule (22, 24) définissant une cavité de moulage, puis on démoule le bloc (14) suivant la direction d'extension (L) des alvéoles (15), la première face (16) du bloc (14) étant définie lors du moulage par une surface du moule (21).