Brevet FR3037018A1 — publié le 20161209

ELEMENT DE CARROSSERIE DE VEHICULE A PANNEAU A MAILLES DE PROTECTION CONTRE LES CHOCS [0001] L'invention a trait au domaine de l'automobile, et plus précisément à la protection contre les chocs d'une porte du véhicule. [0002] Les portes des véhicules automobiles sont régulièrement soumises à des petits chocs produits, entre autre, par le contact de la porte lors de son ouverture contre un objet extérieur ou par le heurt d'un chariot contre la porte. [0003] Les portes latérales des véhicules automobiles sont souvent équipées de baguettes de protection qui sont censées protéger ces portes de petits chocs. Du fait de leur faible largeur, ces baguettes ont une fonction de protection qui est réduite. [0004] Certains véhicules sont équipés de bandeaux latéraux présentant une grande largeur. Ces bandeaux en matériau polymère rigide ne présentent pas de capacité de déformation sous l'effet d'un petit choc urbain et présentent essentiellement l'avantage, en cas d'éraflure, de ne pas avoir à repeindre la totalité d'une porte ou d'une aile du véhicule. [0005] Le document US 4 411 938 décrit un panneau de protection en matériau polymère souple, ce panneau étant collé sur la carrosserie d'un véhicule automobile. La protection assurée par un tel panneau est réduite, le panneau étant en contact avec la carrosserie et n'évitant pas la déformation de la carrosserie dès que le choc est assez violent. [0006] Certaines portes de véhicules comprennent une face externe munie d'un flanc externe et d'un panneau de protection solidaire du flanc externe. Le panneau de protection, fabriqué en matériau polymère, est disposé en saillie vers l'extérieur du flanc externe afin de protéger ce dernier contre les chocs. Afin d'absorber l'énergie due à un choc pouvant engendrer une légère déformation de la face externe de la porte, le panneau de protection est en matériau polymère élastique déformable. Le panneau de protection absorbe ainsi l'énergie due au choc et retrouve sa forme initiale à la suite du choc. [0007] Le document FR 2 980 428 décrit un panneau de protection comprenant une paroi externe en en matériau polymère élastique déformable et une paroi interne en matériau polymère rigide. La paroi interne comprend des orifices disposés au droit de zones bombées 3037018 2 appartenant à la paroi externe. Les zones bombées sont aptes à se déformer lors d'un choc afin d'absorber l'énergie due à ce choc. [0008] Un tel panneau de protection permet effectivement d'éviter une déformation irréversible de la porte du véhicule automobile. 5 Cependant, une porte munie du dit panneau de protection, a une masse non négligeable portant atteinte à la consommation du véhicule. [0009] L'invention vise à pallier les problèmes de l'art antérieur en fournissant un élément de carrosserie, par exemple une porte, comprenant un panneau de protection qui soit léger, et permette 10 l'absorption de chocs de petite ou moyenne intensité. [0010] A ces fins, il est proposé, en premier lieu, un élément de carrosserie de véhicule automobile, comprenant un panneau de protection, le panneau de protection comprenant un matériau poreux à réseau tridimensionnel filamentaire. 15 [0011] Par « filamentaire » est désigné ici le fait que les éléments liant les noeuds du réseau sont de type fil, la porosité du matériau étant interconnectée. [0012] Selon diverses mises en oeuvre, le matériau présente les caractères suivants, le cas échéant combinés : 20 les filaments formant le réseau tridimensionnel sont en métal ou en matériau polymère ; les filaments formant le réseau tridimensionnel sont creux ; le réseau tridimensionnel du matériau poreux est à maille hexagonale ou tétragonale et présente des propriétés 25 mécaniques anisotropes ; le panneau de protection est pourvu, sur au moins une de ses faces, d'un film élastique recouvrant le matériau poreux ; un gel est placé dans les pores du matériau poreux ; le gel est un gel de silicone ; 30 le matériau poreux est placé en sandwich et en compression entre deux peaux ; le panneau de protection est fixé à l'élément de carrosserie par vissage ou collage. [0013] II est proposé, selon un deuxième aspect, un véhicule 35 automobile comprenant un élément de carrosserie tel que présenté ci- dessus. 3037018 3 [0014] D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description d'un mode de réalisation, faite ci-après en référence à la figure unique annexée. [0015] Sur la figure 1 est représenté un véhicule 1 automobile 5 comprenant un élément de carrosserie (en l'occurrence une porte 2) munie d'une face 3 externe La face 3 externe a une forme générale sensiblement rectangulaire de section convexe vers l'extérieur du véhicule 1. [0016] La face 3 externe de l'élément de carrosserie comprend un 10 panneau 4 supérieur et un panneau 5 inférieur, disposés de part et d'autre d'un panneau 6 de protection. [0017] Le panneau de protection comprend un matériau poreux à réseau tridimensionnel filamentaire. [0018] Par « filamentaire » est désigné ici le fait que les éléments 15 liant les noeuds du réseau sont de type fil, la porosité du matériau étant interconnectée. [0019] Le matériau poreux à réseau tridimensionnel filamentaire est ainsi très différent d'une structure cloisonnée, par exemple en nid d'abeille, ou d'une mousse, par exemple une mousse métallique, les 20 mousses présentant une porosité essentiellement fermée et comprenant un réseau tridimensionnel de films minces. [0020] Le matériau poreux à réseau tridimensionnel filamentaire est également très différent d'une structure sandwich treillis, dans laquelle des éléments forment des poutres reliant directement deux peaux. 25 [0021] Les filaments formant le réseau tridimensionnel sont avantageusement en métal ou en matériau polymère. [0022] Le matériau est par exemple issu d'un procédé en plusieurs étapes. Dans une première étape, un moule comprenant un monomère est soumis à un rayonnement électromagnétique provoquant la 30 réticulation du monomère, selon un motif défini par un masque placé entre la source de rayonnement et le moule, le rayonnement étant collimaté suivant une ou plusieurs directions. Dans une deuxième étape, le monomère non réticulé est enlevé et une préforme en matériau polymère est obtenue. Dans une troisième étape, un métal est 35 déposé, par exemple par électrodéposition, à la surface de la préforme. Dans une quatrième étape, optionnelle, le matériau polymère est 3037018 4 enlevé, par exemple par attaque chimique, de sorte à former un réseau tridimensionnel filamentaire, dont les éléments de type fil sont creux. [0023] L'élément de carrosserie est par exemple une porte, et plus généralement un ouvrant. Le cas échéant, le panneau peut couvrir une 5 grande surface de la carrosserie, par exemple toute la ceinture de caisse du bas de la vitre jusqu'au longeron. [0024] Le matériau poreux à réseau tridimensionnel filamentaire est déformable élastiquement en compression, en cas de choc sur le panneau. Le panneau assure ainsi une protection de l'élément de 10 carrosserie contre les chocs, en particulier les chocs à basse vitesse (moins de 10 mètres par seconde) par des masses de quelques kilogrammes. La résistance du matériau est progressive, au fur et à mesure de l'enfoncement subi. [0025] Le panneau de protection assure également un amortissement 15 des vibrations. [0026] Dans certaines mises en oeuvre, les éléments de type fil formant le réseau tridimensionnel sont enchevêtrés de manière aléatoire, une résine assurant la jonction des éléments de type fil. [0027] Dans une mise en oeuvre avantageuse, le réseau 20 tridimensionnel du matériau poreux présente un arrangement périodique. La maille du réseau peut être cubique, les propriétés mécaniques du matériau étant alors sensiblement isotropes. Dans d'autres mises en oeuvre, la maille du réseau n'est pas cubique, et est par exemple hexagonale ou tétragonale, les propriétés mécaniques du 25 matériau étant anisotropes, la résistance à la compression du matériau étant par exemple plus élevée suivant une direction, avantageusement sensiblement perpendiculaire au plan moyen du panneau de protection. [0028] Dans une mise en oeuvre particulière, la porosité du matériau varie depuis la face orientée vers l'extérieur de l'élément de 30 carrosserie, dite face externe, vers la face orientée vers l'habitacle, dite face interne. Par exemple, la porosité du matériau diminue depuis la face externe jusque vers la face interne. La variation de porosité dans l'épaisseur du matériau poreux permet d'adapter le matériau, et le panneau de protection, à une gamme d'énergie de chocs prévus. 35 [0029] Le panneau de protection est avantageusement fixé, par exemple par collage et/ou vissage, sur un élément de carrosserie présentant un ajour. 3037018 5 [0030] Dans certaines mises en oeuvre, un gel, par exemple un gel de silicone, est pulvérisé dans les pores du matériau, pour augmenter l'étanchéité à l'air, à l'eau, et à la poussière du matériau. [0031] Dans certaines mises en oeuvre, un film, avantageusement 5 élastique, est placé en face avant du matériau poreux, pour une étanchéité à l'air, à l'eau et à la poussière. [0032] Dans certaines mises en oeuvre, le matériau poreux est placé comprimé entre deux peaux d'une structure sandwich. Cette précontrainte du matériau poreux améliore encore la résistance à la 10 compression et l'atténuation des vibrations, pour le panneau de protection. [0033] L'invention présente de nombreux avantages. [0034] La densité du matériau poreux est faible, et permet des gains de masses importants par rapport aux panneaux de protection 15 conventionnels. [0035] Le choix d'une maille, par exemple hexagonale, permet d'obtenir une résistance à la compression maximum dans une direction, l'anisotropie du matériau étant ajustée à la direction la plus probable pour les chocs. 20 [0036] L'amortissement des vibrations, notamment dans le domaine audible, est élevé, en particulier lorsque les éléments de type fil formant le réseau sont creux. REVENDICATIONS1. Elément de carrosserie de véhicule automobile, comprenant un panneau de protection, caractérisé en ce que le panneau de protection comprend un matériau poreux à réseau tridimensionnel filamentaire. 2. Elément de carrosserie selon la revendication 1, caractérisé en ce que les filaments formant le réseau tridimensionnel sont en métal ou en matériau polymère. 3. Elément de carrosserie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les filaments formant le réseau tridimensionnel sont creux. 4. Elément de carrosserie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réseau tridimensionnel du matériau poreux est à maille hexagonale ou tétragonale et présente des propriétés mécaniques anisotropes. 5. Elément de carrosserie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le panneau de protection est pourvu, sur au moins une de ses faces, d'un film élastique recouvrant le matériau poreux. 6. Elément de carrosserie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un gel est placé dans les pores du matériau poreux. 7. Elément de carrosserie selon la revendication 6, caractérisé en ce que le gel est un gel de silicone. 8. Elément de carrosserie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau poreux est placé en sandwich et en compression entre deux peaux. 9. Elément de carrosserie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le panneau de protection est fixé à l'élément de carrosserie par vissage ou collage. 10. Véhicule automobile comprenant un élément de carrosserie selon l'une quelconque des revendications précédentes.35