Brevet FR3038560A1 — publié le 20170113

PIÈCE DE CARROSSERIE COMPORTANT UN ÉLÉMENT DE PROTECTION [0001] L'invention a trait au domaine de l'automobile, et plus précisément à la protection d'une pièce de carrosserie du véhicule, contre les chocs. [0002] Lorsque le véhicule est à l'arrêt ou en roulage à faible vitesse (par exemple inférieure à 10 km/h), les pièces de carrosserie sont régulièrement soumises à des chocs de faible intensité, par exemple lors de l'ouverture d'une porte sur un parking, d'un stationnement ou d'une manoeuvre. Selon la nature et l'intensité du choc, les dégâts résultants sur la pièce de carrosserie sont généralement des rayures ou des déformations plastiques de la pièce de carrosserie. [0003] Afin de protéger ces pièces de carrosserie, il est connu de fixer un élément de protection, réalisé en plastique rigide, sur un panneau principal de la pièce de carrosserie. Cet élément de protection permet d'éviter toute rayure de la peinture sur la zone protégée. Toutefois, lors d'un choc d'intensité suffisante, l'énergie du choc est transmise intégralement à la pièce de carrosserie, via l'élément de protection, cela ayant pour conséquence une déformation plastique de la pièce de carrosserie. [0004] Il est connu, afin d'absorber l'énergie due à un choc pouvant engendrer une légère déformation de la pièce de carrosserie, de fabriquer l'élément de protection en matériau polymère élastique déformable. L'élément de protection absorbe ainsi l'énergie due au choc et recouvre sa forme initiale à la suite du choc. [0005] Le document WO 2008/103385 décrit un élément de protection solidaire d'un panneau principal d'une pièce de carrosserie. L'élément de protection comprend une peau en matériau polymère élastique déformable munie de rainures. La peau et le panneau principal forment une chambre déformable. Afin d'absorber l'énergie due à un choc sans déformer le panneau principal, l'élément de protection comprend une mousse placée au sein de la chambre déformable et qui occupe sensiblement le volume défini par la chambre déformable. [0006] Un tel élément de protection permet effectivement d'éviter une déformation irréversible de la pièce de carrosserie du véhicule automobile. Cependant, une pièce de carrosserie munie du dit élément 3038560 2 de protection, a une masse non négligeable portant atteinte à la consommation du véhicule. [0007] Un premier objectif est de proposer une pièce de carrosserie comprenant un élément de protection apte à absorber l'énergie due à 5 un choc. [0008] Un deuxième objectif est de proposer une pièce de carrosserie apte à recouvrer sa forme initiale après un choc. [0009] Un troisième objectif est de proposer une pièce de carrosserie légère. 10 [0010] Un quatrième objectif est de proposer un véhicule automobile comprenant une pièce de carrosserie répondant aux objectifs précédents. [0011] A cet effet, il est proposé, en premier lieu, une pièce de carrosserie d'un véhicule automobile comprenant : 15 - un panneau principal, et un élément de protection monté sur le panneau principal et formant une excroissance par rapport à celui-ci, le panneau principal et l'élément de protection formant au moins une galerie déformable, l'élément de protection comprenant : 20 - une sous-couche structurelle, une peau qui revêt la sous-couche structurelle, et des nervures de renfort en saillie, en contact avec le panneau principal et délimitant la galerie déformable. [0012] La sous-couche structurelle, la peau et les nervures de renfort 25 en contact avec le panneau principal de l'élément de carrosserie permettent de réduire significativement la masse de la pièce de carrosserie, engendrant une baisse de la consommation du véhicule. [0013] La sous-couche structurelle, la peau et les nervures de renfort permettent également de définir, à la conception, la rigidité de l'élément 30 de protection. Ainsi, une déformation élastique d'un tel élément de protection permet de protéger la pièce de carrosserie du véhicule contre des éraflures et des chocs, en absorbant par déformation élastique l'énergie due à ces chocs, l'élément de protection recouvrant sa forme initiale à la suite du choc. 35 [0014] Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison : 3038560 3 - les nervures de renfort appartiennent à la sous-couche structurelle; - la sous-couche structurelle comprend des lumières à la jonction entre des régions bombées de la peau et les nervures de renfort; 5 - la sous-couche structurelle comprend au moins une fixation venue de matière avec la sous-couche structurelle; - au moins une première partie des nervures de renfort appartient à la sous-couche structurelle et au moins une deuxième partie des nervures de renfort appartient à la peau; 10 - la sous-couche structurelle comprend au moins une ouverture de laquelle au moins une nervure de renfort saille; - les nervures de renfort de la deuxième partie, comprennent un coude disposé sensiblement à mi-hauteur des nervures de renfort de la deuxième partie; 15 - la sous-couche structurelle présente une épaisseur mesurée suivant un axe Y, définissant une direction sensiblement perpendiculaire au plan de la pièce de carrosserie, cette épaisseur est variable suivant un axe X et un axe Z, définissant des directions orthogonales entre elles, sensiblement parallèles au 20 plan de la pièce de carrosserie; - la peau présente une épaisseur mesurée suivant un axe Y, définissant une direction sensiblement perpendiculaire au plan de la pièce de carrosserie, cette épaisseur est variable suivant un axe X et un axe Z, définissant des directions orthogonales entre elles, 25 sensiblement parallèles au plan de la pièce de carrosserie. [0015] II est proposé, en second lieu, un véhicule automobile comprenant une pièce de carrosserie telle que présentée ci-dessus. [0016] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement et de manière concrète à la lecture de la 30 description ci-après de modes de réalisation, laquelle est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en perspective montrant un véhicule automobile comprenant une pièce de carrosserie munie d'un élément de protection ; 3038560 4 la figure 2 est une vue schématique en coupe, suivant l'axe C-C de la figure 1, d'un détail à échelle agrandie, montrant l'élément de protection selon un premier mode de réalisation ; la figure 3 est une vue semblable à celle de la figure 2, illustrant la 5 déformation et le déplacement de l'élément de protection lors d'un choc ; la figure 4 est une vue schématique en coupe, suivant l'axe C-C de la figure 1, d'un détail à échelle agrandie, montrant l'élément de protection selon un deuxième mode de réalisation ; 10 - la figure 5 est une vue semblable à celle de la figure 4, illustrant la déformation et le déplacement de l'élément de protection lors d'un choc ; la figure 6 est une vue schématique d'un détail à échelle agrandie d'une sous-couche structurelle de l'élément de protection, selon le 15 deuxième mode de réalisation, centrée sur une région bombée de l'élément de protection. [0017] Sur la figure 1 est représenté un véhicule 1 automobile comprenant une pièce 2 de carrosserie munie d'un panneau 3 principal et d'un élément 4 de protection solidaire du panneau 3 principal. 20 [0018] Dans la description ci-dessous, la pièce 2 de carrosserie est une porte de véhicule 1 automobile. Toutefois, la pièce 2 de carrosserie n'est pas limitée à une porte. [0019] L'élément 4 de protection forme sensiblement une excroissance vers l'extérieur du véhicule 1, par rapport au panneau 3 25 principal de la pièce 2 de carrosserie, le protégeant contre des éraflures ou des chocs éventuels. L'élément 4 de protection peut comprendre des régions 5 bombées vers l'extérieur du véhicule 1, réparties sur tout ou partie de l'élément 4 de protection, augmentant l'effet de protection du panneau 3 principal. 30 [0020] Afin de protéger efficacement le panneau 3 principal, l'élément 4 de protection a, de préférence, une dimension, suivant un axe X, définissant une direction longitudinale, sensiblement dans le plan de la pièce 2 de carrosserie, égale ou supérieure à une dimension, suivant l'axe X, du panneau 3 principal. 35 [0021] Comme illustré sur les figures 2 à 5, l'élément 4 de protection comprend des nervures 6 de renfort. Les nervures 6 de renfort saillent 3038560 5 de l'élément 4 de protection, vers l'intérieur du véhicule 1, jusqu'à venir en contact avec le panneau 3 principal. Le panneau 3 principal et l'élément 4 de protection forment des galeries 7 déformables délimitées par les nervures 6 de renfort. On entend par l'expression « galerie 7 5 déformable », un espace défini par une cloison supérieure, une cloison inférieure et au moins deux cloisons latérales définissant une direction principale dans laquelle s'étend la galerie 7 déformable. [0022] Chaque région 5 bombée est disposée entre deux nervures 6 de renfort. 10 [0023] Le nombre des nervures 6 de renfort, dans des zones 8 denses de l'élément 4 de protection, est plus grand que le nombre des nervures 6 de renfort dans des zones 9 non-denses de l'élément 4 de protection. [0024] L'élément 4 de protection comprend une sous-couche 10 15 structurelle réalisée en matériau polymère rigide. On entend par « matériau polymère rigide », un matériau choisi notamment parmi le groupe des Polymères Styréniques (couramment appelé PS) comportant l'Acrylonitrile Butadiène Styrène (couramment appelé ABS), l'Acrylonitrile Styrène Acrylate (couramment appelé ASA) ou encore un 20 matériau choisi parmi le groupe des polyamides (couramment appelé PA). [0025] L'élément 4 de protection comprend également une peau 11 réalisée en matériau polymère élastiquement déformable, par exemple en polyuréthane thermoplastique (couramment appelé TPU). 25 [0026] La peau 11 comprend, sensiblement au droit des nervures 6 de renfort disposées de part et d'autre des régions 5 bombées, des rainures 12 formant un renfoncement vers l'intérieur du véhicule 1. [0027] La sous-couche 10 structurelle et la peau 11 sont solidaires. [0028] La peau 11 peut être réalisée par surmoulage de la sous- 30 couche 10 structurelle ou par injection bimatière avec la sous-couche 10 structurelle. [0029] Des épaisseurs, de la sous-couche 10 structurelle et de la peau 11, mesurées suivant un axe Y, définissant une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe X et au plan de la pièce 2 de 35 carrosserie, sont ainsi différentes. Ces épaisseurs varient chacune suivant l'axe X et suivant un axe Z, définissant une direction perpendiculaire au plan défini par l'axe X et l'axe Y. 3038560 6 [0030] Une première partie 13 des nervures 6 de renfort peut appartenir à la sous-couche 10 structurelle et une deuxième partie 14 des nervures 6 de renfort peut appartenir à la peau 11 de l'élément 4 de protection. 5 [0031] Ainsi, les variations des épaisseurs de la sous-couche 10 structurelle et de la peau 11 suivant l'axe X et l'axe Z, la disposition des nervures 6 de renfort dans les zones 8 denses et les zones 9 non-denses de l'élément 4 de protection et l'appartenance des nervures 6 de renfort à la sous-couche 10 structurelle ou à la peau 11 permettent 10 de définir, à la conception de la pièce 2 de carrosserie, les énergies absorbées par l'élément 4 de protection, suivant l'axe X et suivant l'axe Z, et la masse de celui-ci. [0032] Selon un premier mode de réalisation illustré sur les figures 2 et 3, les nervures 6 de renfort sont venues de matière avec la sous- 15 couche 10 structurelle. [0033] L'épaisseur de la sous-couche 10 structurelle est supérieure à l'épaisseur de la peau 11. [0034] La peau 11 a une épaisseur sensiblement constante. [0035] A la jonction entre les régions 5 bombées et les nervures 6 de 20 renfort, la sous-couche 10 structurelle comprend des lumières 15. [0036] L'épaisseur de la sous-couche 10 structurelle au centre des régions 5 bombées est inférieure à l'épaisseur de la sous-couche 10 structurelle aux extrémités des régions 5 bombées. [0037] Les lumières 15 de la sous-couche 10 structurelle, la variation 25 de l'épaisseur de la sous-couche 10 structurelle au niveau des régions 5 bombées et les rainures 12 de la peau 11 permettent de localiser une déformation de l'élément 4 de protection au centre des régions 5 bombées, d'éviter une rupture de la sous-couche 10 structurelle et d'obtenir un élément 4 de protection léger. 30 [0038] L'élément 4 de protection est solidaire du panneau 3 principal de la pièce 2 de carrosserie par le biais de fixations 16 venues de matière avec la sous-couche 10 structurelle. Dans une variante non représentée, les fixations 16 sont des pièces rapportées. [0039] Selon un deuxième mode réalisation représenté sur les 35 figures 4 à 6, la première partie 13 des nervures 6 de renfort est venue de matière avec la sous-couche 10 structurelle et la deuxième partie 14 des nervures 6 de renfort est venue de matière avec la peau 11. 3038560 7 [0040] La deuxième partie 14 des nervures 6 de renfort, venue de matière avec la peau 11, traversent la sous-couche 10 structurelle, de part et d'autre des régions 5 bombées, par des ouvertures 17. [0041] Les nervures 6 de renfort de la deuxième partie 14, de part et 5 d'autre des régions 5 bombées, forment chacune un coude 18 disposé sensiblement à mi-hauteur des nervures 6 de renfort, permettant de définir, à la conception de la pièce 2 de carrosserie, les énergies absorbées par l'élément 4 de protection. La hauteur des nervures 6 est mesurée selon l'axe Y (voir figure 4), entre la base des nervures 6 et 10 leur extrémité en contact avec le panneau principal 3. [0042] Comme représenté sur la figure 6, les ouvertures 17 de la sous-couche 10 structurelle ont sensiblement une forme d'anneau ovale entourant chaque région 5 bombée. [0043] L'épaisseur de la sous-couche 10 structurelle est inférieure à 15 l'épaisseur de la peau 11. [0044] La sous-couche 10 structurelle a une épaisseur sensiblement constante. [0045] L'épaisseur de la peau 11 au centre des régions 5 bombées est inférieure à l'épaisseur de la peau 11 aux extrémités des régions 5 20 bombées. [0046] La variation de l'épaisseur de la peau 11 au niveau des régions 5 bombées et les rainures 12 de la peau 11 permettent de localiser une déformation de l'élément 4 de protection au centre des régions 5 bombées et d'obtenir un élément 4 de protection léger. 25 [0047] La peau 11 comprend, en des extrémités, des retours 19 au contact du panneau 3 principal. Les retours 19 sont traversés par une nervure 6 de renfort de la sous-couche 10 structurelle. [0048] L'élément 4 de protection est avantageusement solidaire du panneau 3 principal par collage, permettant de supprimer les fixations 30 16 et ainsi réduire la masse du véhicule 1. [0049] Les régions 5 bombées participent au design et à la protection de la pièce 2 de carrosserie du véhicule 1 automobile. Comme illustré sur les figures 3 et 5, en cas de choc de faible ou moyenne intensité sur la pièce 2 de carrosserie du véhicule 1, tel que le heurt d'un chariot 35 de supermarché, les régions 5 bombées ainsi que les nervures 6 de renfort de l'élément 4 de protection peuvent se déformer élastiquement. Cette déformation élastique permet d'absorber l'énergie due au choc 3038560 8 sans endommager la pièce 2 de carrosserie. A la suite du choc, les régions 5 bombées recouvrent leurs formes initiales. [0050] La sous-couche 10 structurelle, la peau 11 et les nervures 6 de renfort réparties de manière non équidistante et ayant des 5 épaisseurs différentes et variables, permettent de réduire significativement la masse de la pièce 2 de carrosserie, engendrant une baisse de la consommation du véhicule 1. [0051] La sous-couche 10 structurelle, la peau 11 et les nervures 6 de renfort permettent également de définir, à la conception, la rigidité 10 de l'élément 4 de protection. Ainsi, une déformation élastique de l'élément 4 de protection tel que décrit permet de protéger la pièce 2 de carrosserie du véhicule 1 contre des éraflures et des chocs, en absorbant par déformation élastique l'énergie due à ces chocs, l'élément 4 de protection recouvrant sa forme initiale à la suite du choc. REVENDICATIONS1. Pièce (2) de carrosserie d'un véhicule (1) automobile comprenant : un panneau (3) principal, et un élément (4) de protection monté sur le panneau (3) principal et formant une excroissance par rapport à celui-ci, le panneau (3) principal et l'élément (4) de protection formant au moins une galerie (7) déformable, la pièce (2) de carrosserie étant caractérisée en ce que l'élément (4) de protection comprend : une sous-couche (10) structurelle, une peau (11) qui revêt la sous-couche (10) structurelle, et des nervures (6) de renfort en saillie en contact avec le panneau (3) principal et délimitant la galerie (7) déformable. 2. Pièce (2) de carrosserie selon la revendication précédente, caractérisée en ce que les nervures (6) de renfort appartiennent à la sous-couche (10) structurelle. 3. Pièce (2) de carrosserie selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la sous-couche (10) structurelle comprend des lumières (15) à la jonction entre des régions (5) bombées de la peau (11) et les nervures (6) de renfort. 4. Pièce (2) de carrosserie selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que la sous-couche (10) structurelle comprend au moins une fixation (16) venue de matière avec la sous-couche (10) structurelle. 5. Pièce (2) de carrosserie selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'au moins une première partie (13) des nervures (6) de renfort appartient à la sous-couche (10) structurelle et au moins une deuxième partie (14) des nervures (6) de renfort appartient à la peau (11). 6. Pièce (2) de carrosserie selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la sous-couche (10) structurelle comprend au moins une ouverture (17) de laquelle au moins une nervure (6) de renfort saille. 7. Pièce (2) de carrosserie selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisée en ce que les nervures (6) de renfort de la deuxième partie (14), comprennent un coude (18) disposé 3038560 10 sensiblement à mi-hauteur des nervures (6) de renfort de la deuxième partie (14). 8. Pièce (2) de carrosserie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la sous-couche (10) 5 structurelle présente une épaisseur mesurée suivant un axe Y, définissant une direction sensiblement perpendiculaire au plan de la pièce (2) de carrosserie, cette épaisseur étant variable suivant un axe X et un axe Z, définissant des directions orthogonales entre elles, sensiblement coplanaires avec le plan de la pièce (2) de carrosserie. 10 9. Pièce (2) de carrosserie selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la peau (11) présente une épaisseur mesurée suivant un axe Y, définissant une direction sensiblement perpendiculaire au plan de la pièce (2) de carrosserie, cette épaisseur étant variable suivant un axe X et un axe Z, définissant 15 des directions orthogonales entre elles, sensiblement coplanaires avec le plan de la pièce (2) de carrosserie. 10. Véhicule (1) automobile comprenant une pièce (2) de carrosserie selon l'une quelconque des revendications précédentes.