Brevet FR2980430A1 — publié le 20130329

Poutre de pare-chocs, ensemble pare-chocs et véhicule La présente invention concerne une poutre de pare-chocs de véhicule, comprenant une traverse et deux absorbeurs de chocs disposés aux extrémités de la traverse et destinés à être fixés aux extrémités de longerons de la structure d'un véhicule. Les véhicules automobiles sont conçus pour répondre de façon convenable à différents types de chocs, tel que les chocs à petite vitesse ou « chocs parking », pour une vitesse comprise entre 2,5 et 4 km/h (ECE42), les chocs à moyenne vitesse ou « chocs réparabilité », RCAR 16 km/h (Danner) et RCAR 10 km/h (Bumper Test), et les chocs à grande vitesse, pour une vitesse comprise entre 56 et 65 km/h. Pour ce faire, les véhicules automobiles intègrent une ou plusieurs poutres de pare-chocs dans un ensemble pare-chocs avant ou arrière, en appui sur des longerons du véhicule automobile. En cas de choc, ces poutres de pare-chocs, grâce à leurs propriétés mécaniques spécifiques, se déforment de manière à absorber au moins une partie de l'énergie du choc. Ainsi, il est connu de mettre en oeuvre des poutres de pare-chocs en tôle d'acier, qui présentent de bonnes performances mécaniques, mais également une masse importante, contribuant à augmenter la masse totale du véhicule automobile. Un des buts de l'invention est de proposer une poutre de pare-chocs qui soit de masse réduite et de coût de fabrication réduit, tout en pouvant absorber efficacement l'énergie de chocs. A cet effet, l'invention fournit une poutre de pare-chocs de véhicule, comprenant une traverse et deux absorbeurs de chocs disposés aux extrémités de la traverse et destinés à être fixés aux extrémités de longerons de la structure d'un véhicule, caractérisée en ce que la poutre de pare-chocs comprend, pour chaque absorbeur de chocs, une platine d'absorbeur pour la fixation de l'absorbeur de chocs sur la structure, la platine d'absorbeur présentant un bord périphérique et comprenant une première face tournée vers l'absorbeur de chocs et une deuxième face opposée à la première face et destinée à être tournée vers la structure, la platine d'absorbeur comprenant une portion d'appui et une portion marginale, la portion d'appui faisant saillie sur la deuxième face par rapport à la portion marginale, la portion marginale s'étendant de la portion d'appui au bord périphérique. Selon d'autres modes de réalisation, la poutre de pare-chocs comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - la portion marginale de chaque platine d'absorbeur comprend au moins un orifice de fixation pour la fixation de l'absorbeur de chocs correspondant sur l'extrémité d'un longeron au traverse de la platine d'absorbeur ; - chaque absorbeur de chocs est en appui sur la portion marginale de la platine d'absorbeur du côté de la première face ; - elle comprend au moins un organe de fixation pour la fixation de chaque absorbeur de chocs sur le longeron au travers de la portion marginale de la platine d'absorbeur correspondante ; - chaque organe de fixation est conçu pour s'opposer un écartement de la portion marginale par rapport à la structure sans s'opposer à un rapprochement de la portion marginale de la structure ; - chaque organe de fixation comprend un tirant et une bague, la bague traversant la platine d'absorbeur et le tirant s'étendant à l'intérieur de la bague ; - chaque absorbeur est réalisé en matière plastique ; - chaque platine d'absorbeur est réalisée en métal ou en matière plastique ; - dans laquelle chaque platine d'absorbeur comprend des nervures formées sur sa portion marginale du côté de la deuxième face ; - les nervures s'étendent du bord périphérique vers la portion d'appui. L'invention concerne également un ensemble pare-chocs comprenant deux longerons structuraux ayant chacun une extrémité, une platine de longeron fixée à l'extrémité de chaque longeron, et une poutre de pare-chocs selon l'une quelconque des revendications précédentes fixées sur les platines de longeron, chaque platine d'absorbeur étant en appui sur une platine de longeron correspondante par sa portion d'appui et fixée sur la platine de longeron par l'intermédiaire de sa portion marginale. L'invention concerne encore un véhicule automobile comprenant un ensemble pare-chocs 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 non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la Figure 1 est une vue schématique de dessus d'un ensemble pare-chocs selon l'invention ; - la Figure 2 est une vue de détail de la zone Il sur la Figure 1 ; - les Figures 3 et 4 sont des vues en perspective d'une platine d'absorbeur de l'ensemble pare-chocs des Figures 1 et 2, selon deux angles de vue différents ; et - les Figures 5 et 6 sont des vues analogues à celles des Figures 3 et 4 illustrant une platine d'absorbeur selon une variante de l'invention. Tel qu'illustrée sur la Figure 1, l'ensemble pare-chocs 2 comprend une poutre de pare-chocs 4 fixée aux extrémités 6 de deux longerons 8 de la caisse en blanc ou structure 10 d'un véhicule 12, notamment un véhicule automobile. Le véhicule 12 présente une direction longitudinale L de déplacement en avant ou en arrière et une direction transversale T, orthogonale à la direction longitudinale L. L'ensemble pare-chocs 2 peut être un ensemble pare-chocs avant, auquel cas les longerons 8 sont des longerons de la partie avant de la structure, ou un ensemble pare-chocs arrière, auquel cas les longerons 8 sont des longerons de la partie arrière de la structure. Les longerons 8 sont des longerons principaux de structure ou des longerons auxiliaires, tels que des prolonges de berceau moteur avant ou arrière ou des longerons d'ailes avant ou arrière. Les longerons 8 s'étendent suivant la direction longitudinale L, chacun suivant un axe longitudinal A-A respectif. Les longerons 8 sont espacés suivant la direction transversale T. Chaque longeron 8 est muni à son extrémité 6 d'une platine de longeron 14 pour la fixation de la poutre de pare-chocs 4 sur le longeron 8. La poutre de pare-chocs 4 comprend une traverse 16 s'étendant suivant la direction transversale T et deux absorbeurs de chocs 18 disposés aux extrémités de la traverse 16 et s'étendant suivant la direction longitudinale L. La poutre de pare-chocs 4 comprend, pour chaque absorbeur de chocs 18, une platine d'absorbeur 20. L'écartement transversal des absorbeurs de chocs 18 est sensiblement égal à celui des longerons 8. La poutre de pare-chocs 4 est destinée à être fixée sur les longerons 8 par l'intermédiaire des absorbeurs de chocs 18, chaque absorbeur de chocs 18 étant fixé sur et en appui sur un longeron 8 respectif par l'intermédiaire de la platine d'absorbeur 20 et de la platine de longeron 14 disposées à l'extrémité 6 de ce longeron 8. La traverse 16 est en appui sur les longerons 8 par l'intermédiaire des absorbeurs de chocs 18. En référence à la Figure 2, chaque absorbeur de chocs 18 présente une face d'appui 22 tournée vers le longeron 8 correspondant, par laquelle l'absorbeur de chocs 18 est destiné à venir en appui sur le longeron 8. Chaque platine d'absorbeur 20 est fixée sur un absorbeur de chocs 18 contre la face d'appui 22. Lorsque la poutre de pare-chocs 4 est montée sur la structure 10, chaque platine d'absorbeur 20 est interposée entre la face d'appui 22 de l'absorbeur de chocs 18 correspondant et la platine de longeron 14, de façon que l'absorbeur de chocs 18 vient en appui contre la platine de longeron 14 par l'intermédiaire de la platine d'absorbeur 20. A l'extrémité 6 de chaque longeron 8, on retrouve empilés suivant la direction longitudinale L, consécutivement de l'intérieur du véhicule vers l'extérieur du véhicule, une platine de longeron 14, une platine d'absorbeur 20 et un absorbeur de chocs 18. Les platines de longeron 14 sont identiques. Chaque platine de longeron 14 est sensiblement plane et perpendiculaire à l'axe longitudinal A-A du longeron 8. Les platines d'absorbeur 20 sont identiques. Comme visible sur les Figures 3 et 4, chaque platine d'absorbeur 20 présente un bord périphérique 24 et comprend une première face 26 destinée à être tournée vers l'absorbeur de chocs 18 et une deuxième face 28 opposée à la première face 26 et destinée à être tournée vers une platine de longeron 14. Chaque platine d'absorbeur 20 comprend une portion d'appui 30 et une portion marginale 32. La portion marginale 32 s'étend de la portion d'appui 30 au bord périphérique 24. La portion d'appui 30 fait saillie sur la deuxième face 28 par rapport à la portion marginale 32. La portion d'appui 30 présente un contour externe correspondant à la section transversale d'un longeron 8. La portion marginale 32 fait saillie latéralement par rapport à la portion d'appui 30. La portion marginale 32 est sensiblement plane. La portion marginale 32 comprend des orifices de fixation 34 traversant la portion marginale 32. La portion d'appui 30 forme une bosse sur la deuxième face 28, faisant en saillie par rapport à la portion marginale 32. La portion d'appui 30 définit un creux complémentaire de la bosse sur la première face 26. La portion d'appui 30 présente des flancs 36 et un sommet 38. Le sommet 38 est sensiblement plan et s'étend dans un plan sensiblement parallèle au plan d'extension de la portion marginale 32. En vue de face, suivant la direction longitudinale L, le contour externe de la portion marginale 32, qui correspond au bord périphérique 24, est de dimensions transversales supérieures à celles de la portion d'appui 30. Le contour externe de la portion marginale 32 délimite en projection sur un plan transversal perpendiculaire à la direction longitudinale L, une aire supérieure à celui de la portion d'appui 30. Dans l'exemple illustré, le bord périphérique 24 est polygonal, plus spécifiquement quadrangulaire. Le contour de la portion d'appui 30 est polygonal, les côtés du contour de la portion d'appui 30 étant parallèles à ceux du bord périphérique 24. Dans l'exemple illustré, la portion d'appui 30 est une portion centrale de la platine d'absorbeur 20 et est espacée du bord périphérique 24. La portion marginale 32 est circonférentielle et entoure la portion d'appui 30. En variante, la portion d'appui 30 est adjacente à une partie du bord périphérique 24, la portion marginale 32 s'étendant le long du reste du bord périphérique 24. En revenant à la Figure 2, chaque platine d'absorbeur 20 est disposée avec sa deuxième face 28 tournée vers la platine de longeron 14 correspondante, et en appui sur celle-ci par sa portion d'appui 30, la portion marginale 32 de la platine d'absorbeur 20 restant espacée de la platine de longeron 14 suivant la direction longitudinale L. Ainsi, il existe un jeu longitudinal J entre la portion marginale 32 de la platine d'absorbeur 20 et la platine de longeron 14. Le jeu J correspond sensiblement à la hauteur de la portion d'appui 30 prise suivant la direction longitudinale L. L'absorbeur de chocs 18 et la platine d'absorbeur 20 sont fixés sur la platine de longeron 14 par l'intermédiaire d'organes de fixation 40 s'étendant au travers des orifices de fixation 34 de la platine d'absorbeur 20. La face d'appui 22 de l'absorbeur de chocs 18 présente un contour correspondant à celui de la portion matinale de la platine d'absorbeur 20. La portion d'appui de la platine d'absorbeur 20 présente un contour dont les dimensions transversales sont similaires à celui du longeron 8, et inférieures à celles de la face d'appui 22 de l'absorbeur de chocs 18. Ainsi, la portion marginale 32 de la platine d'absorbeur 20 offre une zone d'appui étendue pour l'absorbeur de chocs 18 et la portion d'appui 18 permet de venir en appui sur le longeron 8 sur une surface plus réduite, correspondant à la section transversale du longeron. Ceci permet de prévoir un absorbeur de chocs 18 de section transversale de dimensions supérieures à celle du longeron 8, propre à absorber une énergie importante en cas de chocs, tout en transférant l'énergie efficacement dans le longeron 8. En outre, la portion marginale 32 de la platine d'absorbeur 20 permet de maintenir un écartement important entre les points de fixation de l'absorbeur de chocs 18 sur la platine de longeron 14, supérieur aux dimensions transversales de la portion d'appui 30, ce qui assure une meilleure stabilité de l'absorbeur de chocs 18. Comme illustré sur la Figure 2, la poutre de pare-chocs 4 comprend pour chaque absorbeur de chocs 18 des organes de fixation 40 traversant la portion marginale 32 de platine d'absorbeur 20. Les organes de fixation 40 sont prévus pour s'opposer à un écartement de la platine d'absorbeur 20 et la platine de longeron 14, sans s'opposer à un rapprochement de la portion marginale 32 et de la platine de longeron 14. Chaque organe de fixation 40 comprend un tirant 42 traversant l'absorbeur 18, la platine d'absorbeur 20 et la platine de longeron 14. Le tirant 42 est ici une vis et comprend une tête 44 et une tige 46 filetée traversant une paroi 48 de l'absorbeur de chocs 18, la portion marginale 32 de la platine d'absorbeur 20 et la platine de longeron 14, et un écrou 50 vissé sur l'extrémité libre de tige 46. La tige 46 s'étend au travers d'un orifice de fixation 34 de la portion marginale 32. Chaque organe de fixation 40 comprend une bague 52 s'étendant au travers de l'orifice de fixation 34 et adaptée pour coulisser au travers de l'orifice de fixation 34 et prendre appui axialement. La bague 52 entoure la tige 46 du tirant 42. Une extrémité axiale de la bague 52 est en appui sur l'absorbeur 18 et l'autre sur la plaque de fixation de longeron 14. La bague 52 réduit le diamètre de l'orifice de fixation 34 et évite le fluage de la matière de l'absorbeur de chocs 18 au travers de l'orifice de fixation 34, en particulier lorsque l'absorbeur de chocs 18 est réaliser en matière plastique. La bague 52 est une bague anti-fluage. En cas de sollicitation de l'absorbeur de chocs 18 en compression axiale suivant la direction longitudinale L, la platine d'absorbeur 20 peut s'écraser suivant la direction longitudinal L, la portion marginale 32 tendant à se rapprocher de la platine de longeron 14. La bague 52 et le tirant 42 peuvent coulisser au travers des orifices de fixation 34 et ne s'opposent pas à cette déformation. Les efforts sont bien transmis vers le longeron 8 par la portion d'appui 30 sur une surface correspondant sensiblement à la section transversale du longeron 8. En cas de sollicitation axiale en traction de l'absorbeur de chocs 18 (par exemple si la poutre de pare-chocs subit un choc décalé latéralement du côté de l'autre absorbeur de chocs 18), le tirant 42 travaille en traction et assure la stabilité de l'absorbeur de chocs 18. Les Figures 5 et 6, sur lesquelles les références aux éléments analogues des Figures 3 et 4 ont été conservées, illustrent une platine d'absorbeur 20 selon une variante. La portion d'appui 30 est excentrée par rapport au bord périphérique 24, en étant légèrement décalée vers un côté du bord périphérique 24 qui est ici quadrangulaire et possède donc quatre côtés. La platine d'absorbeur 20 comprend, sur la première face 26, des premières nervures 54 de renfort. Les premières nervures 54 sont entrecroisées, ici à angle droit. Les premières nervures 54 s'étendent sur la portion d'appui 30, dans le creux définit par celle-ci, et sur la portion marginale 32. La platine d'absorbeur 20 comprend, sur la deuxième face 28, des deuxièmes nervures 56 de renfort s'étendant sur la portion marginale 32. Chaque deuxième nervure 56 s'étend du bord périphérique 24 à un flanc 36 de la portion d'appui 30. Chaque deuxième nervure 56 présente une hauteur croissante du bord périphérique 24 vers la portion d'appui 30. De manière générale, la platine d'absorbeur 20 peut être réalisée par exemple en métal. Elle est obtenue par exemple par découpage et mise en forme, par exemple par estampage, emboutissage, hydroformage... La platine des Figures 3 et 4 est par exemple réalisée de cette manière. En variante, la platine d'absorbeur 20 peut être réalisée en matière plastique. Elle est obtenue par exemple par moulage, en particulier moulage par compression ou moulage par injection. La platine des Figures 6 et 7 est par exemple réalisée de cette manière. En revenant aux Figures 1 et 2, chaque absorbeur de chocs 18 est moulé d'une seule pièce en matière plastique. La platine d'absorbeur 20 offrant une portion marginale 32 de contour extérieur ayant des dimensions transversales étendues permet de prévoir un absorbeur de chocs 18 possédant une section transversale supérieure à celle du longeron 8, adapté pour absorber une grande quantité d'énergie en cas de choc, tout en permettant d'obtenir une poutre de pare-chocs 4 de masse réduite et de coût de fabrication faible. L'absorbeur de chocs 18 peut être de structure alvéolaire. Il comprend des alvéoles 56 s'étendant suivant la direction longitudinale L. Un tel absorbeur est léger tout en absorbant efficacement l'énergie d'un choc. La traverse 16 peut comprendre une âme 58 métallique (en pointillés sur la Figure 1), notamment une âme profilée, s'étendant entre les absorbeurs de chocs 18. Avantageusement, les absorbeurs de chocs 18 sont alors surmoulés sur l'âme métallique. La traverse 16 peut alors comprendre un surmoulage 60 en matière plastique surmoulé sur l'âme 58 métallique le long de celle-ci. Le surmoulage 60 en matière plastique est avantageusement moulé d'un seul tenant avec les absorbeurs de chocs 18. L'âme 58 métallique peut présenter une section transversale en U, le surmoulage 60 comprenant des nervures internes s'étendant à l'intérieur de l'âme 58 métallique et/ou des nervures externes s'étendant à l'extérieur de l'âme 58 métallique. En variante, la traverse 16 comprend une âme en matière plastique s'étendant entre les absorbeurs de chocs 18 et moulée d'une seule pièce avec les absorbeurs de chocs 18, et des renforts métalliques rapportés sur l'âme en matière plastique. Dans une poutre de pare-chocs selon l'invention, les platines d'absorbeurs possèdent des portions d'appui contre les longerons de faible étendue transversale et des portions marginales de grande étendue transversale et fournissent un appui étendu pour des absorbeurs de chocs, notamment en matière plastique, de section transversale plus importante que celle des longerons, tout en assurant une concentration efficace des efforts sur les longerons, et une fixation stable des absorbeurs d'énergie, par fixation de la platine d'absorbeur sur une platine de longeron par l'intermédiaire des portions marginales de platines d'absorbeur. L'invention s'applique aux poutres de pare-chocs arrière ou avant, pour tout type de véhicule et en particulier pour des véhicules automobiles. REVENDICATIONS1.- Poutre de pare-chocs de véhicule, comprenant une traverse (16) et deux absorbeurs de chocs (18) disposés aux extrémités de la traverse et destinés à être fixés aux extrémités de longerons de la structure d'un véhicule, caractérisée en ce que la poutre de pare-chocs comprend, pour chaque absorbeur de chocs (18), une platine d'absorbeur (20) pour la fixation de l'absorbeur de chocs (18) sur la structure, la platine d'absorbeur (20) présentant un bord périphérique (24) et comprenant une première face (26) tournée vers l'absorbeur de chocs (18) et une deuxième face (28) opposée à la première face (26) et destinée à être tournée vers la structure, la platine d'absorbeur (20) comprenant une portion d'appui (30) et une portion marginale (32), la portion d'appui (30) faisant saillie sur la deuxième face (28) par rapport à la portion marginale (32), la portion marginale (32) s'étendant de la portion d'appui (30) au bord périphérique (24). 2.- Poutre de pare-chocs selon la revendication 1, dans laquelle la portion marginale (32) de chaque platine d'absorbeur (20) comprend au moins un orifice de fixation (34) pour la fixation de l'absorbeur de chocs (18) correspondant sur l'extrémité d'un longeron au traverse de la platine d'absorbeur (20). 3.- Poutre de pare-chocs selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle chaque absorbeur de chocs (18) est en appui sur la portion marginale (32) de la platine d'absorbeur (20) du côté de la première face (26). 4.- Poutre de pare-chocs selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant au moins un organe de fixation pour la fixation de chaque absorbeur de chocs (18) sur le longeron au travers de la portion marginale (32) de la platine d'absorbeur (20) correspondante. 5.- Poutre de pare-chocs selon la revendication 4, dans laquelle chaque organe de fixation (40) est conçu pour s'opposer un écartement de la portion marginale (32) par rapport à la structure sans s'opposer à un rapprochement de la portion marginale (32) de la structure. 6.- Poutre de pare-chocs selon la revendication 4 ou 5, dans laquelle chaque organe de fixation (40) comprend un tirant (42) et une bague (52), la bague (52) traversant la platine d'absorbeur (20) et le tirant (42) s'étendant à l'intérieur de la bague (52). 7.- Poutre de pare-chocs selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle chaque absorbeur est réalisé en matière plastique. 8.- Poutre de pare-chocs selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle chaque platine d'absorbeur (20) est réalisée en métal ou en matière plastique. 9.- Poutre de pare-chocs selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle chaque platine d'absorbeur (20) comprend des nervures (56) formées sur sa portion marginale (32) du côté de la deuxième face (28). 10.- Poutre de pare-chocs selon la revendication 8, dans laquelle les nervures (56) s'étendent du bord périphérique vers la portion d'appui (30). 11.- Ensemble pare-chocs de véhicule, comprenant deux longerons (8) structuraux ayant chacun une extrémité (6), une platine de longeron (14) fixée à l'extrémité (6) de chaque longeron (8), et une poutre de pare-chocs (4) selon l'une quelconque des revendications précédentes fixées sur les platines de longeron (14), chaque platine d'absorbeur (20) étant en appui sur une platine de longeron (14) correspondante par sa portion d'appui (30) et fixée sur la platine de longeron (14) par l'intermédiaire de sa portion marginale (32). 12.- Véhicule comprenant un ensemble pare-chocs selon la revendication 11.