Brevet FR3064567A1 — publié le 20181005

Dispositif absorbeur d'énergie pour poutre pare-chocs de véhicule automobile La présente invention se rapporte à un dispositif absorbeur d'énergie propre à assurer une protection en cas de choc notamment frontal sur un véhicule automobile. Plus particulièrement, l'invention concerne un dispositif absorbeur d'énergie pour poutre pare-chocs de véhicule automobile disposé entre la poutre pare-chocs et l'extrémité d'un longeron de véhicule en regard de la poutre pare-chocs. Afin d'absorber l'énergie d'un choc notamment frontal au niveau d'une poutre pare-chocs d'un véhicule automobile, il est connu d'utiliser des dispositifs absorbeur d'énergie qui se déforment du fait des forces exercées par le choc. Ces dispositifs absorbeur d'énergie sont généralement réalisés en matériau métallique du fait de leur résistance. Cependant, ces dispositifs absorbeur d'énergie métalliques sont lourds et ne vont pas dans le sens de l'évolution des véhicules automobiles qui cherchent à réduire de plus en plus leur poids. Afin de diminuer le poids des dispositifs absorbeur d'énergie il est connu de les réaliser en matériau plastique ou en matériau composite associant en particulier du plastique et du métal. Pour ce qui est des dispositifs absorbeur d'énergie en matériau plastique, ces derniers ne donnent pas entièrement satisfaction du fait qu'ils ont une énergie absorbée spécifique faible, c'est à dire que l'énergie qu'ils peuvent absorber par rapport à leur masse est faible. Ces dispositifs absorbeur d'énergie plastiques sont donc moins résistants. Concernant les dispositifs absorbeur d'énergie en matériau composite associant du plastique et du métal, ces derniers ont une meilleure énergie absorbée spécifique que les dispositifs absorbeur d'énergie plastiques. 3064567 2 Un des buts de la présente invention est d'améliorer la capacité d'absorber de l'énergie issue d'un choc, pour un dispositif absorbeur d'énergie réalisé en plastique et en matériau composite. 5 L'invention a ainsi pour objet un dispositif absorbeur d'énergie agencé pour être monté entre un pare-chocs et un longeron de véhicule automobile, le dispositif absorbeur d'énergie comportant : - au moins un insert, notamment réalisé en matériau composite, comprenant au moins trois parois longitudinales s'étendant depuis le 10 pare-chocs vers le longeron lorsque le dispositif absorbeur d'énergie est monté entre le pare-chocs et le longeron, - une structure en matériau plastique enveloppant au moins partiellement l'insert, cette structure étant notamment réalisée par surmoulage de l'insert avec le matériau plastique. 15 Grâce à l'invention, du fait de la présence desdites au moins trois parois longitudinales s'étendant depuis le pare-chocs vers le longeron, la capacité d'absorber l'énergie issue d'un choc est améliorée grâce à l'augmentation de la section résistante. 20 Selon un aspect de l'invention, l'insert est réalisé en matériau composite, par exemple l'insert comporte un textile de fibres de verre ou de carbone pré-imprégné d'une résine thermoplastique comme par exemple un polypropylène ou un polyamide. Selon un aspect de l'invention, le matériau de la structure plastique est 25 notamment une résine thermoplastique comme par exemple un polypropylène ou un polyamide, notamment compatible ou identique à celle utilisée pour l'insert en matériau composite, avec ou sans renfort. Selon un aspect de l'invention, les trois parois longitudinales s'étendent sensiblement parallèlement les unes aux autres. 3064567 3 Selon un aspect de l'invention, les trois parois longitudinales comprennent deux parois latérales de l'insert et une paroi longitudinale disposés entre ces deux parois latérales. Selon un aspect de l'invention, les parois présentent une hauteur 5 sensiblement identique. Selon un aspect de l'invention, les parois longitudinales sont au nombre de quatre, notamment toutes parallèles et notamment toutes de même hauteur. Ces parois forment alors un profilé sensiblement forme de W. Selon un aspect de l'invention, lorsque les parois longitudinales sont au 10 nombre de quatre, les deux parois intermédiaires entre les parois latérales forment un renfoncement de l'insert. Selon un aspect de l'invention, ce renfoncement reçoit des nervures de la structure en matériau plastique. Ces nervures servent notamment à assurer l'intégrité physique du dispositif absorbeur et un report d'effort. 15 Selon un aspect de l'invention, chaque paroi longitudinale est reliée à la paroi longitudinale voisine par une paroi de liaison, notamment de même longueur que les parois longitudinales. Selon un aspect de l'invention, la paroi de liaison est sensiblement plane. Selon un aspect de l'invention, le dispositif absorbeur d'énergie comporte 20 un unique insert. En variante, le dispositif absorbeur d'énergie comporte au moins deux inserts inférieur et supérieur, chacun étant surmoulé avec une structure en matériau plastique. Selon un aspect de l'invention, chaque insert avec sa structure en 25 matériau plastique forme une demi-coquille du dispositif absorbeur d'énergie. Selon un aspect de l'invention, les deux demi-coquilles sont assemblées ensemble notamment par soudage. Selon un aspect de l'invention, lorsque chaque demi-coquille comporte un renfoncement formé par deux parois longitudinales intermédiaires de l'insert 3064567 4 associé, les deux demi-coquilles sont assemblées suivant au moins une zone de jonction centrale située sur ces renfoncements. Selon un aspect de l'invention, l'assemblage des deux demi-coquilles se fait par la zone de jonction centrale et par des zones de jonction périphériques 5 au droit des parois latérales des inserts. Selon un aspect de l'invention, les deux demi-coquilles présentent une symétrie suivant un plan de symétrie passant par la jonction des deux demi-coquilles. Selon un aspect de l'invention, les parois longitudinales peuvent planes 10 ou, en variante, arrondies. L'invention a encore pour objet un pare-chocs avec une poutre et des dispositifs absorbeur d'énergie décrits au-dessus, montés sur cette poutre. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus 15 clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif, parmi lesquelles : - la figure 1 illustre, schématiquement et partiellement, une poutre de pare-chocs et des dispositifs absorbeur d'énergie associés, conformes à l'invention, 20 - les figures 2 à 7 illustrent, schématiquement et partiellement, différentes vues des différents éléments des dispositifs absorbeur d'énergie de la figure 1, la figure 7 étant une vue en coupe. Les véhicules automobiles sont généralement munis d'une poutre pare- 25 chocs 2 disposée en face avant. Comme le montre la figure 1, cette poutre pare-chocs 2 peut être fixée à un longeron 3 du véhicule. Afin d'absorber les chocs et d'éviter que l'énergie des chocs ne soit directement transmise aux longerons 3 ainsi qu'au reste du véhicule, la poutre pare-chocs 2 comporte des dispositifs absorbeur d'énergie 1 qui font la liaison entre la poutre pare-chocs 2 3064567 5 et les extrémités des longerons 3 qui sont en regards de ladite poutre pare-chocs 2. Ces dispositifs absorbeur d'énergie 1 se déforment selon une déformation programmée lorsque l'énergie du choc atteint un certain niveau afin d'absorber cette énergie. 5 Comme illustré sur la figure 2, chaque dispositif absorbeur d'énergie 1 comporte des demi-coquilles supérieure 10 et inférieure 11. Comme on peut le voir sur la figure 3, la demi-coquille supérieure 10 comporte : - un insert 12 réalisé en matériau composite visible isolément sur la 10 figure 4, - une structure en matériau plastique 13 enveloppant partiellement l'insert 12, cette structure étant réalisée par surmoulage de l'insert 12 avec le matériau plastique. 15 L'insert 12 comprend au moins trois parois longitudinales 15, ici au nombre de quatre parois parallèles, s'étendant depuis le pare-chocs 12 vers les longerons 3 lorsque le dispositif absorbeur d'énergie 1 est monté entre le pare-chocs 2 et les longerons 3. Ainsi l'insert 12 présente une forme ondulée avec deux sommets plats 20 16. Les parois 15 présentent une hauteur sensiblement identique. L'insert 12 est réalisé en matériau composite, par exemple l'insert comporte un textile de fibres de verre ou de carbone pré-imprégné d'une résine thermoplastique comme par exemple un polypropylène ou un polyamide. Le matériau de la structure plastique 13 est une résine thermoplastique 25 comme par exemple un polypropylène ou un polyamide, notamment compatible ou identique à celle utilisée pour l'insert en matériau composite, avec ou sans renfort. Les deux parois 15 intermédiaires entre les parois latérales extérieures 15 forment un renfoncement 18 à fond plat de l'insert 12. 3064567 6 Ce renfoncement 18 reçoit des nervures 19 de la structure en matériau plastique 13. Ces nervures 19, disposés en croix, servent notamment à assurer l'intégrité physique du dispositif absorbeur 1 et un report d'effort. Chaque paroi longitudinale 15 est reliée à la paroi longitudinale voisine 5 15 par une paroi de liaison 20, de même longueur que les parois longitudinales 15. La paroi de liaison 20 est sensiblement plane et forme les sommets 16. Chaque dispositif absorbeur d'énergie 1 comporte deux inserts inférieur 30 (visible sur la figure 6) et supérieur 12, chacun étant surmoulé avec une 10 structure en matériau plastique 31 (visible sur la figure 5) et 13 respectivement. Chaque insert 12, 30 avec sa structure en matériau plastique 13, 31 forme une demi-coquille 10,11 du dispositif absorbeur d'énergie 1. Les deux demi-coquilles 10 et 11 sont assemblées ensemble par soudage, comme illustré sur la figure 7. La soudure est réalisée sur les 15 matériaux thermoplastiques de l'insert et/ou de la structure en matériau plastique. Les deux demi-coquilles 10 et 11 sont assemblées suivant une zone de jonction centrale 32 située sur les renfoncements 18 associés et des zones de jonction périphériques 35 au droit des parois latérales des inserts. 20 Les deux demi-coquilles 10 et 11 présentent une symétrie suivant un plan AB de symétrie (visible sur la figure 1) passant par la jonction des deux demi-coquilles 10 et11. Chaque structure en plastique 13; 31 comporte une collerette de fixation 36 pour la fixation sur le longeron 3, et une paroi transversale plane opposée 37 25 à l'extrémité de l'insert en matériau composite 12 ;30. REVENDICATIONS1 Dispositif absorbeur d'énergie (1) agencé pour être monté entre un pare- chocs et un longeron de véhicule automobile, le dispositif absorbeur d'énergie comportant : - au moins un insert (12; 30), notamment réalisé en matériau composite, comprenant au moins trois parois longitudinales (15) s'étendant depuis le pare-chocs vers le longeron, lorsque le dispositif absorbeur d'énergie est monté entre le pare-chocs et le longeron, - une structure en matériau plastique (13; 31) enveloppant au moins partiellement l'insert, cette structure étant notamment réalisée par surmoulage de l'insert avec le matériau plastique. 2 Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel l'insert (12) est réalisé en matériau composite, . 3 Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le matériau de la structure plastique est une résine thermoplastique comme par 20 exemple un polypropylène ou un polyamide, notamment compatible ou identique à celle utilisée pour l'insert en matériau composite, avec ou sans renfort. 4 Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'au 25 moins un insert comprend au moins trois parois longitudinales (15) s'étendant sensiblement parallèlement les unes des autres. 3064567 8 5 Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel deux parois latérales de l'insert et une paroi longitudinale disposée entre ces deux parois latérales, forment l'au moins trois parois longitudinales (15). 5 6 Dispositif selon l'une des deux revendications précédentes, dans lequel les parois présentent une hauteur sensiblement identique. 7 Dispositif selon l'une des trois revendications précédentes, dans lequel lequel l'au moins un insert comprend quatre parois longitudinales notamment 10 toutes parallèles et notamment toutes de même hauteur. 8 Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel les parois longitudinales (15) comprennent deux parois intermédiaires entre deux parois latérales, les deux parois intermédiaires formant un renfoncement (18) de 15 l'insert. 9 Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel ce renfoncement (18) reçoit des nervures (19) de la structure en matériau plastique. 10 Dispositif selon l'une des trois revendications précédentes, dans lequel chaque insert avec sa structure en matériau plastique forme une demi-coquille (10 ;11) du dispositif absorbeur d'énergie.25