Brevet FR3040967A1 — publié le 20170317

STRUCTURE POUR FACE AVANT DE VEHICULE AUTOMOBILE L'invention a pour objet une structure pour face avant de véhicule automobile. Une structure pour face avant de véhicule automobile comprend généralement une traverse supérieure solidaire d'une traverse inférieure par l'intermédiaire de deux jambes disposées verticalement dans le véhicule automobile. De manière connue, une telle structure pour face avant s'étend dans le véhicule automobile d'un bouclier jusqu'à un tablier du véhicule et permet o de solidariser un compartiment moteur, de supporter un groupe motoventilateur tout en constituant une séparation de l'habitacle du véhicule. Traditionnellement, la structure pour face avant est constituée en acier, qui assure en particulier une résistance et une raideur élevées. 15 Toutefois, afin d'alléger le véhicule automobile, on a recourt à une structure en matériau composite. Néanmoins, le matériau composite présente une résistance mécanique et/ou une raideur parfois inférieure(s) à l'acier, ce qui le rend peu adapté à une structure de face avant de véhicule, qui doit respecter des contraintes 20 strictes de sécurité. Le but de l'invention est de remédier au moins partiellement à ces inconvénients. A cet effet, l'invention a pour objet une structure pour face avant de véhicule automobile en matériau composite, comprenant au moins une 25 portion de renforcement de la structure, ladite au moins une portion de renforcement étant constituée en matériau composite. La portion de renforcement localisé rend plus sûre la structure pour face avant de véhicule automobile en matériau composite tout en permettant de 3040967 2 rendre la structure adaptable à tout modèle de véhicule. Selon une autre caractéristique de l'invention, ladite au moins une portion de renforcement est conformée pour former une zone d'attache, ou une zone de serrure, ou une zone d'absorption vibratoire ou une zone de raideur 5 de la structure. Selon une autre caractéristique de l'invention, la structure comprend une première portion en matériau composite, dite portion principale, ladite au moins une portion de renforcement étant solidaire de la portion principale. Selon une autre caractéristique de l'invention, le matériau composite io constituant la portion principale est de composition identique au matériau composite constituant ladite au moins une portion de renforcement. Selon une autre caractéristique de l'invention, la portion principale forme traverse de la structure. L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'une 15 structure pour face avant de véhicule automobile, comprenant une étape de surmoulage d'au moins un premier élément en matériau composite préimprégné, dit élément principal et d'au moins un deuxième élément en matériau composite préimprégné, dit élément de renforcement, le procédé comprenant une étape préalable de positionnement de l'élément principal et 20 du deuxième élément, le deuxième élément étant positionné par rapport à l'élément principal de sorte à former une portion de renforcement de la structure. Selon une autre caractéristique de l'invention, au cours de l'étape de positionnement, l'élément principal et le deuxième élément se recouvrent 25 partiellement. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'étape de surmoulage comprend une étape de chauffage. 3040967 3 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 illustre une vue de dessus d'une structure pour face 5 avant de véhicule automobile ; - la figure 2 illustre une vue de dessus d'éléments de la structure de la figure 1, avant assemblage ; et - la figure 3 illustre un chronogramme des étapes d'un procédé de fabrication de la structure de la figure 1. io Structure pour face avant de véhicule automobile L'invention a pour objet une structure 1 pour face avant de véhicule automobile. Sur le mode de réalisation illustré, la structure 1 comprend une traverse 5 pour face avant, destinée à être disposée horizontalement dans le véhicule 15 automobile. De préférence, il s'agit d'une traverse supérieure pour face avant du véhicule. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation, et la structure peut comprendre également une traverse inférieure, et/ou des 20 jambes de solidarisation des traverses, les jambes s'étendant sensiblement orthogonalement aux traverses, tandis que les deux traverses s'étendent parallèlement l'une à l'autre. La structure pour face avant est en matériau composite. Par matériau composite, on entend un ensemble d'au moins deux 25 composants non miscibles, tels que par exemple une combinaison d'un tissu fibré et d'une matrice en résine thermoplastique. La structure 1 comprend au moins une portion de renforcement localisée 3040967 4 de la structure, ladite au moins une portion de renforcement étant constituée en matériau composite. Sur le mode de réalisation illustré sur la figure 1, la structure 1 comprend trois portions de renforcement, référencées 2, 3 et 4. 5 Chaque portion de renforcement, 2, 3, 4, est constituée en matériau composite. Les portions de renforcement 2 et 4 sont conformées pour former des zones d'attache de la structure 1, comme il va être détaillé ci-après. La portion de renforcement 3 est conformée pour former une zone de o serrure capot de la structure 1, comme il va être détaillé ci-après. Comme visible sur la figure 1, la structure 1 comprend une portion en matériau composite, dite portion principale, formant la traverse 5. Avantageusement, un même matériau composite constitue chaque portion de renforcement. 15 Selon une variante, la composition du matériau composite constituant chaque portion de renforcement diffère de la composition matériau composite constituant la portion principale, par exemple du fait d'une orientation différente des fibres et/ou du type de fibres. Par exemple, il est possible que le matériau composite de la portion 20 principale comprenne des fibres de verre, tandis que le matériau d'une portion de renforcement comprenne des fibres de carbone. La traverse 5 comprend deux branches d'extrémité, 6 et 7, et deux branches centrales 8 et 9. La branche centrale 8 comprend deux sous-branches 10 et 11. 25 De même, la branche centrale 9 comprend deux sous-branches 12 et 13. La portion de renforcement 2 est solidaire de la branche d'extrémité 6, une extrémité 14 de la branche 6 étant avantageusement recouverte par la 3040967 5 portion 2. La branche d'extrémité 6 est solidaire des deux sous-branches 10 et 11 de la branche centrale 8, éventuellement par recouvrement d'une autre extrémité 15 de la branche 6 par deux extrémités 16 et 17 respectivement 5 de la sous-branche 10 et de la sous-branche 11. Symétriquement, la portion de renforcement 4 est solidaire de la branche d'extrémité 7, une extrémité 18 de la branche 7 étant avantageusement recouverte par la portion 4. La branche d'extrémité 7 est solidaire des deux sous-branches 12 et 13 o de la branche centrale 9, éventuellement par recouvrement d'une autre extrémité 19 de la branche 7 par deux extrémités 20 et 21 respectivement de la sous-branche 12 et de la sous-branche 13. La portion de renforcement 3 est disposée au centre de la structure 1. La portion de renforcement 3 est solidaire des branches centrales 8 et 9, 15 avantageusement par recouvrement des extrémités 22, 23, 24 et 25 respectivement des sous-branches 10, 11, 12 et 13. Bien entendu, l'invention ne se limite pas au mode de réalisation illustré et plusieurs formes de la traverse 5 et des portions de renforcement 2, 3 et 4 sont possibles, selon la forme souhaitée de la structure 1. 20 Les portions de renforcement 2 et 3 permettent de solidariser la traverse 5 à un autre élément du véhicule automobile, non illustré, comme par exemple le châssis du véhicule. La portion de renforcement 3 permet de recevoir un mécanisme de la serrure du capot du véhicule automobile, non illustré. 25 Bien entendu, d'autres portions de renforcement peuvent être prévues. Par exemple, une portion de renforcement peut être dédiée pour absorption des ondes vibratoires et/ou acoustiques, ou à pour augmenter localement la raideur et/ou la résistance de la structure 1. 3040967 6 Procédé de fabrication L'invention a également pour objet un procédé de fabrication 30 de la structure 1 pour face avant de véhicule automobile. Comme visible sur la figure 3, le procédé de fabrication 30 comprend une 5 étape de surmoulage 31 d'au moins un premier élément 40 en matériau composite préimprégné, dit élément principal et d'au moins un deuxième élément en matériau composite préimprégné, dit élément de renforcement, de préférence dans un moule à injection. Le procédé 30 comprend également une étape préalable de io positionnement de l'élément principal 40 et dudit au moins deuxième élément. Au cours de l'étape de positionnement, le deuxième élément est positionné par rapport à l'élément principal 40 de sorte à former une portion de renforcement de la structure 1. 15 Avantageusement, au cours de l'étape de positionnement 32, l'élément principal 40 et ledit au moins un élément de renforcement se recouvrent partiellement. Dans l'application du procédé de fabrication 30 au mode de réalisation illustré de la structure 1, on positionne l'élément principal 40, et trois 20 éléments de renforcement 42, 43, 44, comme illustré sur la figure 3. L'élément principal 40 est destiné à la fabrication de la traverse 5. Les éléments de renforcement 42, 43 et 44 sont respectivement destinés à la fabrication des portions de renforcement 2, 3 et 4. Les éléments de renforcement recouvrent partiellement l'élément 25 principal 40 dans une configuration identique à celle de la figure 1. En d'autres termes, l'élément principal 40 comprend deux branches d'extrémité, 46 et 47, et deux branches centrales 48 et 49. 3040967 7 La branche centrale 48 comprend deux sous-branches 50 et 51. De même, la branche centrale 49 comprend deux sous-branches 52 et 53. Au cours de l'étape de surmoulage 31, l'élément 42 est solidarisé à la 5 branche d'extrémité 46, une extrémité 54 de la branche 46 étant avantageusement recouverte par l'élément 42. La branche d'extrémité 46 est solidaire des deux sous-branches 50 et 51 de la branche centrale 8, éventuellement par recouvrement d'une autre extrémité 55 de la branche 46 par deux extrémités 56 et 57 respectivement io de la sous-branche 50 et de la sous-branche 51. Symétriquement, l'élément de renforcement 44 est solidarisé au cours de l'étape de surmoulage 31 à la branche d'extrémité 47, une extrémité 58 de la branche 47 étant avantageusement recouverte par l'élément 44. La branche d'extrémité 47 est solidaire des deux sous-branches 52 et 53 15 de la branche centrale 49, éventuellement par recouvrement d'une autre extrémité 59 de la branche 47 par deux extrémités 60 et 61 respectivement de la sous-branche 12 et de la sous-branche 13. L'élément de renforcement 43 est solidaire des branches centrales 48 et 49, avantageusement par recouvrement d'extrémités 62, 63, 64 et 65 20 respectivement des sous-branches 50, 51, 52 et 53. Avantageusement, une fois positionnés les uns relativement aux autres, l'élément principal 40 et les éléments de renforcement 42, 43 et 44 sont maintenus dans un cadre de maintien, non illustré, éventuellement en étant tendus en position, de sorte à éviter tout pli de la matière préimprégnée. 25 Au cours de l'étape de surmoulage 31, on injecte une matrice, par exemple en résine thermoplastique dans le moule d'injection. On note que l'étape de surmoulage permet à la fois d'insérer tous les éléments, principal et de renforcement, et de former la structure 1 elle- 3040967 8 même. Ainsi, la structure 1 est fabriquée par une seule étape de surmoulage. On note également qu'au cours de l'étape de surmoulage 31, les portions se solidarisent, du fait de la compression inhérente au surmoulage. 5 De préférence, l'étape de surmoulage comprend une étape de chauffage. Avantages Comme déjà indiqué, du fait que la structure pour face avant selon la présente invention comprend au moins une portion de renforcement, elle est modulable en fonction de la forme finale souhaitée de la structure dans io le véhicule. En particulier, l'épaisseur de la ou des portions de renforcement peut être plus grande ou au contraire plus faible que l'épaisseur de la portion principale, ce qui permet de modifier localement les propriétés mécaniques (résistance, raideur) de la structure. 15 De même, comme déjà indiqué, les propriétés mécaniques de la structure peuvent être également modifiées localement du fait d'une orientation différente des fibres de la ou des portions de renforcement, ou d'une nature différente des fibres. Avantageusement, comme déjà indiqué, la portion de renforcement 20 permet de réduire les ondes parasites acoustiques, voire vibratoires. REVENDICATIONS1. Structure pour face avant de véhicule automobile en matériau composite, comprenant au moins une portion de renforcement (2, 3, 4) de la structure (1), ladite au moins une portion de renforcement (2, 3, 4) étant constituée en matériau composite. 2. Structure selon la revendication 1, dans laquelle ladite au moins une portion de renforcement (2, 3, 4) est conformée pour former une zone d'attache, ou une zone de serrure, ou une zone d'absorption vibratoire ou une zone de raideur de la structure. 3. Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une première portion (5) en matériau composite, dite portion principale, ladite au moins une portion de renforcement (2, 3, 4) étant solidaire de la portion principale (5). 4. Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le matériau composite constituant la portion principale (5) est de composition identique au matériau composite constituant ladite au moins une portion de renforcement (2, 3, 4). 5. Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la portion principale (5) forme traverse de la structure (1). 6. Procédé de fabrication d'une structure pour face avant de véhicule automobile, comprenant une étape de surmoulage (31) d'au moins un premier élément (40) en matériau composite préimprégné, dit élément principal et d'au moins un deuxième élément (42, 43, 44) en matériau composite préimprégné, dit élément de renforcement, le procédé comprenant une étape préalable de positionnement (32) de l'élément principal (40) et du deuxième élément (42, 43, 44), le deuxième élément (42, 43, 44) étant positionné par rapport à l'élément principal (40) de sorte à former une portion de renforcement de la structure (1). 7. Procédé de fabrication selon la revendication précédente, dans lequel, 3040967 10 au cours de l'étape de positionnement, l'élément principal (40) et le deuxième élément (42, 43, 44) se recouvrent partiellement. 8. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 6 ou 7, dans lequel l'étape de surmoulage (31) comprend une étape de chauffage.