Brevet FR3121090A1 — publié le 20220930

La présente invention concerne un dispositif d’absorption des chocs pour véhicules automobiles, ledit dispositif comprenant une poutre transversale (1) montée sur la caisse du véhicule au moyen de platines (2) de fixation portant des bras (3) de liaison couplés à des moyens d’absorption de l’énergie cinétique, caractérisé en ce que ladite poutre (1) est de section réduite et est pourvue d’au moins trois garnitures de renfort (1a, 1b, 1c) fixées de façon équidistante sur la poutre (1) en épousant au moins partiellement le profil de sa paroi extérieure. Figure de l’abrégé : Fig. 2A Dispositif d’absorption des chocs pour véhicules automobiles L’invention s’applique au domaine de l’absorption des chocs contre les véhicules automobiles. Plus précisément, l’invention concerne un dispositif perfectionné destiné à assurer l’absorption de l’énergie cinétique issue des impacts accidentels susceptibles de survenir essentiellement à l’arrière des véhicules automobiles avec une grande vitesse de collision. Un tel dispositif d’absorption de l’énergie dit « Système d’Absorption Chocs » (ou SAC), comprend généralement une poutre horizontale, deux absorbeurs et une platine d’interface permettant la fixation du dispositif sur le véhicule. Ce dispositif peut être réalisé en acier ou en aluminium. Sa fonction principale est d’absorber l’énergie cinétique lors d’un choc afin de protéger les occupants du véhicule et, de préserver, accessoirement, l’intégrité des composants fonctionnels situés dans le plancher (batteries, …). Par ailleurs, ce dispositif comporte un organe complémentaire d’arrimage formé d’une douille et d’un anneau et destiné à permettre le treuillage ou le remorquage et, plus généralement, le dépannage du véhicule. En cas de collision à grande vitesse, la quantité d’énergie cinétique à emmagasiner est très importante et il est donc nécessaire que le dispositif d’absorption présente une inertie suffisante pour éviter de subir des déformations excessives. Toutes ces contraintes impliquent aujourd’hui de réaliser un dispositif robuste dont la structure présente, à la fois, de larges épaisseurs de matière mais aussi des sections importantes dans le plan longitudinal du véhicule. Or, de telles caractéristiques géométriques ont, d’une part, tendance à alourdir la structure du dispositif et à le rendre encombrant et sont, d’autre part, souvent incompatibles avec le style du véhicule et/ou l’environnement du dispositif (du fait notamment, de la proximité de la plaque d’immatriculation). Par ailleurs, il est connu, par le brevet FR3066163B1, un dispositif permettant d’améliorer la résistance d’une traverse de parechocs en intégrant au moins quatre éléments de renfort montés sous la traverse et répartis à distance les uns des autres. Toutefois, ces éléments de renfort sont réalisés sous forme d’extensions verticales qui augmentent l’encombrement de la structure du dispositif décrit. En outre, ce document précise que le dispositif en objet est conçu pour améliorer la résistance de la traverse vis-à-vis de chocs intervenant à faibles amplitudes et à basses vitesses (dits chocs parking). Par conséquent, la structure de ce dispositif connu n’est manifestement ni adaptée, ni destinée, à renforcer le dispositif d’absorption de l’énergie cinétique pour lui permettre d’amortir des chocs à grandes vitesses. Dans ce contexte, l’invention vise à surmonter les problèmes techniques, observés précédemment avec les solutions antérieures, en proposant d’intégrer dans des positions bien précises du dispositif d’absorption, des éléments de renfort spécifiques tout en cherchant à optimiser son encombrement via une réduction de sa section. Ce but est atteint, selon l’invention, au moyen d’un dispositif d’absorption des chocs pour véhicules automobiles, ledit dispositif comprenant une poutre transversale montée sur la caisse du véhicule au moyen de platines de fixation portant des bras de liaison couplés à des moyens d’absorption de l’énergie cinétique, caractérisé en ce que ladite poutre est de section réduite et est pourvue d’au moins trois garnitures de renfort fixées de façon équidistante sur la poutre en épousant au moins partiellement le profil de sa paroi extérieure. Selon une caractéristique avantageuse, l’une des garnitures de renfort est fixée au milieu de la poutre, les deux autres garnitures étant fixées latéralement de part et d’autre de la garniture centrale. Selon une variante de réalisation, les garnitures latérales sont fixées à une distance de 280mm de la garniture centrale. Selon une autre caractéristique avantageuse, les garnitures de renfort sont fixées entre les bras de liaison. Selon un mode de réalisation préférentiel du dispositif de l’invention, les garnitures de renfort sont constituées d’une plaque verticale qui se prolonge par deux ailettes sensiblement horizontales qui viennent se fixer, respectivement, sur la face supérieure et la face inférieure de la poutre. De préférence, les ailettes présentent des orifices oblongs destinés à la pose d’éléments pour la fixation des garnitures sur la poutre. Selon une variante spécifique, la poutre est creuse et sa section a une largeur maximum de 50mm et une hauteur de 144mm. Selon une autre variante, la section de la poutre est formée de deux compartiments, respectivement, supérieur et inférieur reliés par une double cloison verticale. De préférence, cette double cloison verticale s’étend sur la face extérieure de la poutre au contact des garnitures de renfort. Un autre objet de l’invention est un véhicule automobile équipé d’un dispositif d’absorption des chocs présentant les caractéristiques définies ci-dessus. Le dispositif d’absorption des chocs selon l’invention a un comportement mécanique optimal en particulier, vis-à-vis des chocs sur l’arrière du véhicule et à grande vitesse qui génèrent un niveau élevé d’énergie cinétique. En outre, ce dispositif d’absorption perfectionné reste conforme au cahier des charges des Systèmes d’Absorption Chocs (SAC) réglementaires tout en présentant un encombrement réduit grâce à une section plus faible de la poutre. Ainsi, le dispositif d’absorption des chocs selon l’invention, tout en offrant un gain de masse significatif (plusieurs kilos), peut compenser la perte d’inertie qui résulte de la diminution de son volume et permet de libérer de l’espace dans son environnement direct pour l’accès d’un outillage et/ou pour la pose de composants spécifiques (plaque de police,…). Enfin, l’invention présente un intérêt technico-économique significatif en proposant une application internationale globale, une standardisation d’interfaces, un meilleur niveau de sécurité et un gain de diversité en références de pièces. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui va suivre, en référence aux dessins annexés et détaillés ci-après. est une vue en perspective d’un dispositif traditionnel d’absorption des chocs. est une vue en coupe transversale du dispositif de la . est une vue en perspective d’un mode de réalisation préférentiel du dispositif d’absorption des chocs selon l’invention. est une vue de dessus du dispositif de la . est une vue en coupe transversale selon le plan BB du dispositif de la . Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques dans la description et sur les figures. Naturellement, les modes de réalisation du dispositif de l’invention illustrés par les figures présentées ci-dessus et décrites ci-après, ne sont donnés qu'à titre d’exemples non limitatifs. Il est explicitement prévu que l'on puisse proposer et combiner entre eux différents modes pour en proposer d'autres. L’invention concerne le renforcement du dispositif d’absorption de l’énergie cinétique résultant des chocs sur un véhicule automobile et, plus particulièrement, des chocs à grande vitesse survenant à l’arrière du véhicule. Un mode de réalisation traditionnel d’un tel dispositif (dit « Système d’Absorption Chocs ou SAC) est représenté sur les figures 1A et 1B. De manière générale, ce dispositif comprend, notamment, une poutre transversale 1 montée sur la caisse du véhicule (non représentée) au moyen de platines 2 de fixation portant des bras 3 de liaison couplés à des moyens connus d’absorption de l’énergie cinétique (absorbeurs). Cette poutre 1 est réalisée en tôle d’acier et son profil est creux et légèrement cintré selon son axe longitudinal Y. Sa section transversale, illustrée par la , est, pour des raisons d’inertie, généralement volumineuse et de forme sensiblement rectangulaire avec une largeur de 75mm et une hauteur de 100mm. L’invention consiste à perfectionner ce dispositif d’absorption en cherchant à réduire la section de la poutre 1 d’au moins 50% en volume afin de libérer de l’espace dans son environnement tout en veillant à préserver ses caractéristiques mécaniques intrinsèques, en particulier, vis à vis des chocs à grande vitesse. Dans cet objectif et pour compenser la perte d’inertie résultant de la réduction volumétrique de cette poutre, l’invention prévoit de rapporter et d’intégrer au moins trois garnitures de renfort 1a, 1b, 1c. Ces garnitures, réalisées par exemple en tôle d’acier, sont destinées à être fixées de façon équidistante sur la poutre 1 en épousant au moins partiellement le profil de sa paroi extérieure, comme illustré par les figures 2A, 2B et 2C. L’une de ces garnitures de renfort (référencée 1b) est fixée au milieu de la poutre 1 tandis que les deux autres garnitures (1a, 1c) sont fixées latéralement, selon l’axe longitudinal Y, de part et d’autre de la garniture centrale 1b. Dans le mode de réalisation de l’invention représenté ici, les garnitures 1a, 1b, 1C sont positionnées et fixées sur la poutre 1 dans des positons bien spécifiques repérées sur son axe longitudinal Y par les abscisses respectives de -280mm, 0 et + 280mm, l’abscisse 0 correspondant à la position médiane de la poutre. Les garnitures latérales 1a, 1c sont ainsi fixées à une distance de 280mm de la garniture centrale 1b. Ces positions sur l’axe Y correspondent aux positions réglementaires définies par les tests d’impact normalisés. Tout comme la poutre des dispositifs antérieurs, la section de la poutre 1 de l’invention est creuse et formée de deux compartiments, respectivement, supérieur 10a et inférieur 10b reliés par une double cloison verticale 10c. Cette double cloison verticale 10c s’étend sur la face extérieure de la poutre 1 au contact des garnitures 1a, 1b et 1c de renfort. Toutefois, à la différence de la poutre traditionnelle, la section de la poutre de l’invention est réduite et est donc plus haute et moins large, comme illustré par la . Ainsi, selon une variante de réalisation préférentielle de la poutre 1, sa section transversale présente une largeur de 50mm et une hauteur comprise entre 100mm et 145mm et, de préférence, de 144mm. Les garnitures de renfort 1a, 1b, 1c sont fixées entre les bras de liaison 3 et sont constituées chacune d’une plaque verticale 11 qui se prolonge par deux ailettes 12a, 12b sensiblement horizontales qui viennent se fixer, respectivement, sur la face supérieure et la face inférieure de la poutre 1, comme illustré par les figures 2A et 2B. De préférence, comme illustré par la , les ailettes 12a, 12b présentent des orifices oblongs 13 destinés à la pose d’éléments (non représentés) pour la fixation des garnitures sur la poutre 1. Selon une variante de réalisation, les trois garnitures 1a, 1b, 1c sont soudées sur la poutre 1. Dispositif d’absorption des chocs pour véhicules automobiles, ledit dispositif comprenant une poutre transversale (1) montée sur la caisse du véhicule au moyen de platines (2) de fixation portant des bras (3) de liaison couplés à des moyens d’absorption de l’énergie cinétique, caractérisé en ce que ladite poutre (1) est pourvue d’au moins trois garnitures de renfort (1a, 1b, 1c) intégrées et fixées de façon équidistante sur la poutre en épousant au moins partiellement le profil de sa paroi extérieure. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’une des garnitures (1b) de renfort est fixée au milieu de la poutre (1), les deux autres garnitures (1a, 1c) étant fixées latéralement de part et d’autre de la garniture centrale (1b). Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les garnitures latérales (1a, 1c) sont fixées à une distance de 280mm de la garniture centrale (1b). Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les garnitures de renfort (1a, 1b, 1c) sont fixées entre les bras de liaison (3). Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les garnitures de renfort (1a, 1b, 1c) sont constituées d’une plaque verticale (11) qui se prolonge par deux ailettes (12a, 12b) sensiblement horizontales qui viennent se fixer, respectivement, sur la face supérieure et la face inférieure de la poutre (1). Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les ailettes (12a, 12b) présentent des orifices oblongs (13) destinés à la pose d’éléments pour la fixation des garnitures (1a, 1b, 1c) sur la poutre (1). Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la ladite poutre (1) est creuse et sa section a une largeur maximum de 50mm et une hauteur de 144mm. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la section de ladite poutre (1) est formée de deux compartiments, respectivement, supérieur (10a) et inférieur (10b) reliés par une double cloison verticale (10c). Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la double cloison verticale (10c) s’étend sur la face extérieure de la poutre (1) au contact des garnitures de renfort (1a, 1b, 1c). Véhicule automobile équipé d’un dispositif d’absorption des chocs selon l’une des revendications précédentes.