Brevet FR2959706A1 — publié le 20111111

Dispositif d'absorption d'énerqie, notamment pour pare-chocs de véhicule automobile La présente invention concerne un dispositif d'absorption d'énergie, notamment pour pare-chocs de véhicule automobile et un pare-chocs équipé de tels dispositifs d'absorption d'énergie. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un tel dispositif d'absorption d'énergie. La sécurité dans le domaine des véhicules automobiles est un souci constant pour les constructeurs. En effet, en cas de chocs à l'avant ou à l'arrière du véhicule, il faut limiter les déformations subies par l'habitacle du véhicule et les accélérations que subissent les occupants doivent rester tolérables pour l'organisme. Afin de satisfaire à ces exigences, les constructeurs ont donc été amenés à équiper les véhicules automobiles de dispositifs d'absorption d'énergie, entre autres, à l'avant et à l'arrière des véhicules. Ces dispositifs doivent répondre à des normes techniques précises et ils doivent rester non déformés pour un impact correspondant à une vitesse de l'ordre de 7 Kms/heure et constituer la seule zone déformée jusqu'à une vitesse de l'ordre de 16 Kms/heure, tout en ne soumettant pas l'habitacle à une décélération trop importante. Les dispositifs d'absorption connus conçus pour absorber une énergie déterminée en limitant la décélération subie par les occupants du véhicule permettent de remplir certains critères de sécurité, mais ils sont généralement onéreux à fabriquer et leur poids est relativement important. De plus, l'évolution constante des normes de résistance aux chocs des véhicules oblige encore les constructeurs à améliorer la tenue de la structure du véhicule en cas de chocs. L'invention a pour but d'éviter ces inconvénients et de proposer un dispositif d'absorption d'énergie simple, compact et de faible coût à fabriquer, tout en permettant d'absorber des chocs situés dans une large gamme de vitesse. L'invention a donc pour objet un dispositif d'absorption d'énergie, notamment pour pare-chocs de véhicule automobile, interposé entre deux éléments de transmission d'une poussée lors d'un choc, caractérisé en ce qu'il comprend une pièce monobloc de section polygonale réalisée à partir d'un flan métallique embouti et plié et comportant des zones longitudinales munies d'ondulations transversales et séparées par des zones planes comportant chacune une arête rectiligne et longitudinale, l'une de ces arêtes étant formée par une zone de jonction des bords libres de la pièce. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - les ondulations transversales sont formées par une succession de portions en saillie et en creux alternées, - au moins une zone longitudinale et/ou au moins une zone plane comporte au moins un orifice, - les bords libres de la zone de jonction sont positionnés à champ ou bord contre bord ou superposés, - les bords libres de la zone de jonction sont reliés entre eux par au moins un cordon de soudure ou par des points de soudure ou par au moins un cordon de colle, et - les bords libres de la zone de jonction sont reliés entre eux par sertissage en rabattant le rebord d'un des bords libres sur l'autre desdits bords libres. L'invention a également pour objet un pare-chocs de véhicule automobile, du type comprenant une poutre transversale reliée à chaque longeron de la structure du véhicule, caractérisé en ce qu'un dispositif d'absorption d'énergie tel que précédemment mentionné est interposé entre l'extrémité de chaque longeron et la poutre. L'invention a aussi pour objet un procédé de fabrication d'un dispositif d'absorption d'énergie tel que précédemment mentionné, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser en continu à partir d'un flan métallique les étapes suivantes : - à réaliser par emboutissage les zones longitudinales munies d'ondulations trans- versales en séparant ces zones longitudinales par des zones planes, - à détourer le flan métallique, - à rabattre une première zone longitudinale vers une deuxième zone longitudinale, puis la deuxième zone longitudinale vers une troisième zone longitudinale et ainsi de suite pour obtenir la pièce fermée de section polygonale comportant dans les zones planes séparant les zones longitudinales une arête rectiligne et longitudinale, et - à relier entre eux les bords libres de la pièce. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un pare-chocs par exemple avant d'un véhicule automobile équipé de dispositifs d'absorption d'énergie, conformes à l'invention, - la figure 2 est une vue schématique en perspective d'un mode de réalisation préférentiel d'un dispositif d'absorption d'énergie, conforme à l'invention, - la figure 3 est une vue schématique en perspective d'un côté du dispositif d'absorption d'énergie, conforme à l'invention, - les figures 4 à 9 représentent des schémas montrant les différentes étapes de fabrication du dispositif d'absorption d'énergie, conforme à l'invention, - les figures 10 et 11 sont deux vues schématiques en coupe transversale montrant deux exemples de liaison des bords libres de la pièce du dispositif d'absorption d'énergie, conforme à l'invention, et - la figure 12 est une vue schématique de dessus partielle d'une bobine à partir de laquelle sont réalisés plusieurs dispositifs d'absorption. Sur la figure 1, on a représenté schématiquement un pare-chocs désigné dans son ensemble par la référence 1 qui, dans l'exemple de réalisation représenté sur cette figure, est monté à l'avant d'un véhicule automobile. Ce pare-chocs 1 peut également être monté à l'arrière du véhicule automobile. Ce pare-chocs 1 comprend une poutre transversale 2 destinée à être reliée à deux longerons 3 parallèles et s'étendant perpendiculairement à ladite poutre 2. Chaque extrémité de la poutre transversale 2 du pare-chocs 1 est reliée au longeron 3 au moyen d'un dispositif d'absorption d'énergie 10, conforme à l'invention. En se reportant maintenant aux figures 2 et 3, on va décrire un dispositif d'absorption d'énergie 10, l'autre dispositif d'absorption d'énergie 10 étant identique. Comme montré à la figure 2, le dispositif d'absorption d'énergie 10 comprend une pièce 11 monobloc de section polygonale. Dans l'exemple de réalisation représenté sur cette figure, la pièce monobloc 11 présente une section transversale carrée. La pièce 11 peut présenter une section transversale rectangulaire ou toute autre section transversale définissant un polygone. La pièce 11 comporte quatre côtés 11 a, 11 b, 11 c et 11 d comportant chacun une zone longitudinale munie d'ondulations 12 s'étendant transversalement par rapport à l'axe longitudinal X-X de ladite pièce 11. Ainsi que représenté à la figure 3, les ondulations 12 transversales sont formées par une succession de portions en saillie 12a et en creux 12b alternées. Les zones longitudinales 12 des côtés 11 a, 11 b, 11 c et 11 d sont séparées par des zones planes 13. Chaque zone plane 13 comporte une arête 14 rectiligne et longitudinale formée lors de la fabrication de la pièce 11, ainsi qu'on le verra ultérieurement. La pièce 11 est réalisée à partir d'un flan métallique 20 en acier ou en aluminium de nuances déterminées en fonction des caractéristiques à obtenir et d'une manière générale, l'épaisseur et les nuances du flan métallique 20 à partir duquel est réalisée la pièce 11, sont dimensionnées et adaptées en fonction des véhicules automobiles et des cahiers des charges. Le flan métallique 20 peut être découpé dans une bobine. Les différentes étapes pour obtenir la pièce monobloc 11 à partir du flan métallique 20 sont réalisées en continu et elles consistent tout d'abord à former des ondulations transversales comportant une succession alternée de portions en saillie 12a et de portions en creux 12b pour obtenir autant de zones centrales 12 que de côtés formant la pièce 11, comme montré à la figure 5. Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures, le flan métallique 20, après emboutissage, comporte quatre zones longitudinales 12 correspondant chacune à un côté 11 a, 11 b, 11 c et 11 d de la pièce 11. Ensuite, une opération de détourage du flan métallique 20 est effectuée et éventuellement une opération de poinçonnage peut être réalisée afin de former au moins un orifice 21 sur au moins une zone plane 13, ainsi que montré à la figure 6. Selon une variante, au moins un orifice 21 peut être également formé sur au moins une zone longitudinale 12. Selon une variante, un ou plusieurs orifices 21 peuvent être formés sur chaque zone plane 13 et/ou sur chaque zone longitudinale 12. Ensuite, comme représenté à la figure 8, une première zone longitudinale 12 est rabattue vers une deuxième zone longitudinale 12, puis la deuxième zone longitudinale 12 est rabattue vers une troisième zone longitudinale 12 et ainsi de suite pour obtenir la pièce 11 fermée de section polygonale, représentée à la figure 9. Au moment du pliage, une arête 14 rectiligne et longitudinale se forme sur chaque zone plane 13 entre deux zones longitudinales 12. L'une de ces arêtes 14 est formée par une zone de jonction des bords libres 15 et 16 de la pièce 11. Ces bords libres 15 et 16 peuvent être reliés entre eux selon différentes méthodes pour obtenir une pièce monobloc 11. En effet, les bords libres 15 et 16 peuvent être superposés (figure 9) ou positionnés bord à bord (figure 10) ou encore positionnés à champ. Les bords libres 15 et 16 peuvent être reliés entre eux par au moins un cordon de soudure ou par des points de soudure ou par au moins un cordon de colle. Selon une variante représentée à la figure 11, les bords libres 15 et 16 sont reliés entre eux par sertissage en rabattant le rebord de l'un de ses bords libres sur l'autre desdits bords libres. La pièce monobloc 11 ainsi réalisée est fixée par des moyens appropriés de type connu entre une extrémité de la poutre transversale 2 et cette pièce 11 est reliée au longeron 3 correspondant au moyen d'une platine 4, ainsi que montré à la figure 1. Selon un autre mode de réalisation représenté à la figure 12, plusieurs flans 20 sont partiellement découpés dans une bobine, tout en étant maintenus entre eux. Les pièces 11 sont mises en forme progressivement à partir de ces flans selon les étapes décrites précédemment et les pièces 11 sont séparées de la bobine une fois les bords 15 et 16 en contact. Le dispositif d'absorption d'énergie selon l'invention destiné à un pare-chocs avant ou arrière d'un véhicule automobile présente l'avantage d'être simple, compact et de faible coût, tout en permettant d'améliorer les performances de ce véhicule en cas de chocs. Il permet également de réduire le poids et le nombre de pièces par rapport aux structures classiques. REVENDICATIONS1.- Dispositif d'absorption d'énergie, notamment pour pare-chocs (1) de véhicule automobile, interposé entre deux éléments (2, 3) de transmission d'une poussée lors d'un choc, caractérisé en ce qu'il comprend une pièce monobloc (11) de section polygonale réalisée à partir d'un flan métallique (20) embouti et plié et comportant des zones longitudinales (12) munies d'ondulations transversales (12a, 12b) et séparées par des zones planes (13) comportant chacune une arête (14) rectiligne et longitudinale, l'une de ces arrêtes (14) étant formée par une zone de jonction des bords libres (15, 16) de la pièce (11). 2. û Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ondulations transversales sont formées par une succession de portions en saillie (12a) et en creux (12b) alternées. 3. û Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'au moins une zone longitudinale (12) et au moins une zone plane (13) comportent au moins un orifice (21). 4. û Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les bords libres (15, 16) de la zone de jonction sont positionnés à champ ou bord contre bord ou superposés. 5. û Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les bords libres (15, 16) de la zone de jonction sont reliés entre eux par au moins un cordon de soudure ou par des points de soudure ou par au moins un cordon de colle. 6 û Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les bords libres (15, 16) de la zone de jonction sont reliés entre eux par sertissage en rabattant le rebord de l'un des bords libres sur l'autre desdits bords libres. 7. û Pare-chocs de véhicule automobile, du type comprenant une poutre transversale (2) reliée à chaque longeron (3) de la structure du véhicule, caractérisé en ce qu'un dispositif d'absorption d'énergie (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes est interposé entre l'extrémité de chaque longeron (3) et la poutre transversale (2). 8. û Procédé de fabrication d'un dispositif d'absorption d'énergie (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser en continu à partir d'un flan métallique (20), les étapes suivantes : - à réaliser par emboutissage les zones longitudinales (12) munies d'ondulations transversales (12a, 12b) en séparant ces zones longitudinales (12) par des zones planes (13), - à détourer le flan métallique (20),- à rabattre une première zone longitudinale (12) vers une deuxième zone longitu- dinale (12), puis la deuxième zone longitudinale (12) vers une troisième zone longitudinale (12) et ainsi de suite pour obtenir la pièce (11) fermée de section polygonale comportant dans les zones planes (13) séparant les zones longitudinales (12), une arête (14) rectiligne et longitudinale, et - à relier entre eux les bords libres (15, 16) de la pièce (11). 9.- Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'après avoir détouré le flan métallique (20), on réalise par poinçonnage au moins un orifice (21) sur au moins une zone longitudinale (12) et/ou sur au moins une zone plane (13).10