Brevet FR3152765A1 — publié le 20250314

L’invention concerne un pare-chocs de véhicule comportant au moins deux poutres (2, 12) reliées entre elles, caractérisé en ce qu’il comprend une première poutre (2) reliée par au moins deux organes d’absorption de l’énergie (7) à une seconde poutre (12), la raideur de la première poutre étant supérieure à celle de la seconde poutre. L’invention concerne également un véhicule équipé d’au moins un tel pare-chocs. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1 PARE-CHOCS DE VEHICULE A ABSORPTION DE CHOCS DIFFERENCIEE SELON LE CHOC L'invention a trait à un pare-chocs de véhicule à absorption de chocs différenciée selon le choc. Ici le terme véhicule désigne une voiture, une fourgonnette, un camion, un véhicule de transport en commun, un engin de travaux public ou agricole, cela quel que soit le type de motorisation, thermique, électrique ou hybride. La règlementation relative à la sécurité passive d’un véhicule varie selon le pays concerné. Ainsi, aux USA, tous les véhicules commercialisés sont soumis aux normes émises par le Federal Motor Vehicle Safety Standards (FMVSS). En particulier, selon la norme FMVSS 301 les véhicules doivent assurer leurs intégrités et la sécurité des passagers lors d’un choc normalisé sur un pare-chocs du véhicule, l’impact se produisant sur un côté du pare-chocs et à environ 81 km/h. Du fait de la vitesse lors du choc et de l’endroit de l’impact, le pare-chocs doit être en mesure d’absorber l’énergie du choc en transmettant un maximum d’efforts au côté opposé du pare-chocs. En revanche, en Europe, les essais sont réalisés à des vitesses d’impact plus faibles, voisines de 16 km/h, l’impact ayant lieu sur l’ensemble du pare-chocs, donc frontalement. Dans ce cas, lors d’un test en Europe, l’énergie à absorber est moindre que lors du test selon la norme FMVSS 301 et donc on privilégie la réparabilité du pare-chocs. En d’autres termes, en Europe, la rigidité du pare-chocs sera moindre, ce dernier se déformera plus facilement. Du fait de cette différence d’exigences en matière de sécurité passive, il existe deux solutions lorsque l’on souhaite commercialiser un même véhicule en Europe et aux USA. Soit on privilégie l’un ou l’autre des tests donc soit on a un pare-chocs résistant aux chocs à grande vitesse mais non réparable, ce qui est une solution sécuritaire mais onéreuse, soit on réalise un compromis en renforçant un pare-chocs ayant à l’origine une réparabilité élevée. De telles solutions ne sont pas pleinement satisfaisantes en matière de sécurité passive et offrent une réparabilité limitée. US-B-6 764 119 décrit ainsi un pare-chocs constitué de deux poutres dont une est à section transversale en U définissant, entre les branches du U, un logement de réception d’une seconde poutre. Les poutres sont reliées entre elles uniquement par leurs extrémités. Une telle poutre ne permet pas de répondre de manière optimale aux différents tests de résistance aux chocs. Il existe donc un besoin pour un pare-chocs résistant aux chocs de côté à haute vitesse tout en étant aisément réparable lorsque le choc a lieu frontalement et à faible vitesse. L’invention a pour objet d’améliorer la sécurité passive des véhicules en cas de chocs sur un pare-chocs, quelle que soit la vitesse lors de l’impact et la position de ce dernier sur le pare-chocs. A cet effet, l’invention a pour objet un pare-chocs de véhicule comportant au moins deux poutres reliées entre elles, caractérisé en ce qu’il comprend une première poutre reliée par au moins deux organes d’absorption de l’énergie à une seconde poutre, la raideur de la première poutre étant supérieure à celle de la seconde poutre. Ainsi, grâce à l’invention on dispose d’un pare-chocs de construction simple qui permet de répondre à différents types de tests, donc d’avoir une efficacité optimale pour un type de chocs, sans altérer l’efficacité du pare-chocs à un autre type de chocs. De plus, de par sa construction simple, un tel pare-chocs permet un gain de masse. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l’invention, un tel pare-chocs peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : La première poutre est en acier et la seconde poutre est en aluminium. La première et la seconde poutres s’étendent sur toute la longueur du pare-chocs. La première poutre est adaptée pour être fixée directement sur une partie du châssis d’un véhicule par l’intermédiaire d’une platine de fixation. Les au moins deux organes d’absorption de l’énergie sont placés au voisinage des extrémités des poutres. Les organes d’absorption de l’énergie sont réalisés en acier ou en aluminium. La seconde poutre est montée de manière amovible sur les organes d’absorption de l’énergie. Chaque poutre est conforme à un test aux chocs donné. l’invention concerne également un véhicule équipé d’au moins un pare-chocs conforme à au moins une des caractéristiques précédentes. L’invention sera mieux comprise et d’autres avantages de celle-ci apparaitront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: FIG. 1 est une vue partielle en perspective des poutres d’un pare-chocs conforme à un mode de réalisation de l’invention en place sur une partie du châssis d’un véhicule. La FIG. 1 illustre partiellement une partie d’un véhicule, plus particulièrement une partie basse du châssis 1. Il s’agit de la zone du châssis recevant un pare-chocs, cette partie 1 étant par définition la plus exposée aux chocs, de par sa position et/ou sa configuration, généralement en saillie par rapport au reste du véhicule. Ici, il s’agit de la partie 1 arrière du véhicule. Pour plus de lisibilité, l’habillage extérieur du pare-chocs n’est pas illustré ainsi que les éventuels éléments montés sur le pare-chocs tels que des feux, des clignotants ou autres. Seules les poutres constitutives du pare-chocs destinées à réagir en cas de chocs sont ici illustrées. La première poutre 2 est en acier ou en alliage d’acier à haute résistance et d‘une rigidité élevée. En variante elle est en un matériau composite ou elle est réalisée en plusieurs matériaux. Pour mémoire, la rigidité d’un matériau est sa capacité à résister à la déformation lorsqu’une contrainte externe est appliquée, par exemple en cas de choc. A l’inverse, l’élasticité d’un matériau concerne sa capacité à reprendre sa forme initiale lorsque la contrainte n’est plus exercée. La rigidité se mesure en N.m. Par ailleurs, la raideur d'une poutre dépend non seulement de la rigidité du matériau constitutif de la poutre mais aussi de sa géométrie, en particulier du rapport entre sa section transversale et sa longueur ainsi que sa configuration : creuse ou non, en nid d’abeilles ou autres. Il est donc rappelé ici que, par définition, la rigidité concerne les matériaux et la raideur concerne les structures et les éléments donc ici les poutres. La première poutre 2, dans l’exemple illustré, est la poutre fixée directement sur le châssis 1. Ici, la fixation est réalisée au niveau de chaque extrémité 3 de la poutre 2 à l'aide de deux platines 4, identiques, soudées ou vissées sur le châssis 1. Ces platines 4 sont métalliques. En variante elles sont en un matériau, composite ou en polymères. La poutre 2 est ici configurée en section transversale rectangulaire. En variante elle a une autre section transversale, par exemple en carré. En variante, elle est configurée en nids d’abeille. Dans tous les cas la première poutre 2 est avantageusement creuse ce qui optimise sa résistance mécanique tout en l'allégeant. La poutre 2 comprend, sensiblement en position médiane selon sa longueur, une gorge longitudinale 5 s'étendant sur plus de 80% de l'épaisseur de la première poutre 2. La première poutre 2 est avantageusement fixée de manière définitive par soudure sur la platine 4 de fixation. La face extérieure 6 de la première poutre 2 comporte au moins un organe d'absorption de l'énergie 7. Cet organe d'absorption de l'énergie 7 est positionné, dans le mode de réalisation illustré, au voisinage de chaque extrémité 3 de la première poutre 2. En variante il y a plus de deux organes d'absorption d'énergie 7, ces derniers étant par exemple régulièrement répartis sur la longueur de la première poutre 2. Les organes d'absorption de l'énergie 7 sont réalisés en aluminium ou en acier. En variante ils sont en matériaux composites. Dans tous les cas, les organes 7 sont en un matériau absorbant l'énergie par exemple un matériau composite à base de polymères ou un matériau métallique ayant dans ce cas-là une configuration particulière facilitant sa déformation en cas de choc. Ici les organes d'absorption d'énergie 7 sont des parallélépipèdes rectangles. En variante ce sont des parallélépipèdes carrés. Les organes 7 sont ici creux ou, en variante, pleins. Les organes 7 sont fixés sur l'extrémité 3 de la première poutre 2 par leur face 8 de plus petite aire, à savoir ici celle correspondant à la section transversale de l'extrémité 9 de l'organe 7. L'extrémité 10 opposée à l’extrémité 9 reçoit une extrémité 11 de la seconde poutre 12. La poutre 12 est de configuration similaire à celle de la première poutre 2, à savoir creuse à section transversale rectangulaire, avec une gorge longitudinale 13 en position médiane. Ici la largeur de la gorge 13 est beaucoup plus importante ce qui de facto participe à la déformation de cette seconde poutre 12 en cas de choc puisque cela diminue la raideur de la poutre 12. En variante, elle est d’une autre configuration que celle de la première poutre 2. Cette seconde poutre 12 est dans tous les cas réalisée en un matériau dont la rigidité est moindre que celle du matériau utilisé pour la première poutre 2, cela quel que soit la configuration de la poutre 12. Ainsi la seconde poutre 12 est avantageusement réalisée en aluminium ou en un alliage à base d'aluminium. Cette seconde poutre 12 est maintenue de préférence de manière amovible par vissage ou boulonnage sur l'extrémité 10 de l'organe d'absorption de l’énergie 7 par une pièce de fixation 14 venant coiffer l'extrémité 11 de la seconde poutre 12 au moins sur une partie de son épaisseur à la manière d'un étrier. Ainsi en cas de choc à faible vitesse selon globalement l'axe longitudinal du véhicule sur lequel est monté le pare-chocs, la seconde poutre 12 absorbe le choc et se déforme de par sa structure et sa configuration ainsi que par la présence des organes d'absorption d'énergie 7 alors que la première poutre 2 sera peu ou pas affectée par le choc. L'ensemble, ou du moins la majorité, de l'énergie est absorbée et dissipée par la seconde poutre 12 et par les organes d'absorption de l’énergie 7 placés aux extrémités 11. Si le choc est suffisamment violent pour déformer de manière pérenne la seconde poutre 12 il sera aisé de changer cette dernière en la séparant des organes d’absorption d'énergie 7 par démontage des organes de fixation 14. Si besoin les organes d'absorption d'énergie 7 pourront également être changés. Dans tous les cas la seconde poutre 12 et les organes d’absorption de l'énergie 7 sont configurés pour être aisément réparables en cas de choc à faible vitesse. Lorsque le choc a lieu à grande vitesse, typiquement voisine de 80km/h, et qu'il n'est pas réalisé frontalement, les déformations élastiques de la seconde poutre 12 et des organes d'absorption 7 atteignent leurs limites d’élasticité et ne suffisent pas à absorber complètement le choc. Un tel choc peut entraîner une rupture de la seconde poutre 12. Dans ce cas le choc est suffisamment violent pour impacter indirectement par l'intermédiaire de la seconde poutre 12 et des organes d'absorption de l'énergie 7 la première poutre 2. Celle-ci a une raideur suffisante pour absorber l'énergie qui n'a pas été absorbée par la seconde poutre 12 et donc préserver l’intégrité structurelle du véhicule et assurer une sécurité optimale des passagers. On conçoit qu'en cas d’un tel choc il conviendra de changer les deux poutres 2 et 12. L'invention est utilisable sur les pare-chocs avant et arrière du véhicule ainsi que sur les pare-chocs équipant une remorque tractée par un véhicule tel qu'un camion. Dans tous les cas, grâce à des aciers à haute résistance élastique utilisés pour la première poutre 2 et à une seconde poutre 12 en aluminium, l’invention permet un gain de masse tout en renforçant la partie 1 du pare-chocs. L'invention permet de répondre aux problèmes techniques posés en cas de choc différent sans alourdir le châssis du véhicule et sans impliquer des modifications structurelles importants, donc avec un coût maitrisé. Pare-chocs de véhicule comportant au moins deux poutres (2, 12) reliées entre elles, caractérisé en ce qu’il comprend une première poutre (2) reliée par au moins deux organes d’absorption de l’énergie (7) à une seconde poutre (12), la raideur de la première poutre étant supérieure à celle de la seconde poutre. Pare-chocs selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première poutre (2) est en acier et la seconde poutre (12) est en aluminium. Pare-chocs selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première et la seconde poutres (2, 12) s’étendent sur toute la longueur du pare-chocs. Pare-chocs selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première poutre (2) est adaptée pour être fixée directement sur une partie (1) du châssis d’un véhicule par l’intermédiaire d’une platine de fixation (4). Pare-chocs selon la revendication 1, caractérisé en ce que les au moins deux organes d’absorption de l’énergie (7) sont placés au voisinage des extrémités (3, 11) des poutres (2, 12). Pare-chocs selon la revendication 1, caractérisé en ce que les organes d’absorption de l’énergie (7) sont réalisés en aluminium ou en acier. Pare-chocs selon la revendication 1, caractérisé en ce que la seconde poutre (12) est montée de manière amovible sur les organes d’absorption de l’énergie (7). Pare-chocs selon la revendication 1, caractérisé en ce que la raideur de chaque poutre (2, 12) est conforme respectivement aux exigences d’un test normalisé lors d’un choc de côté sur le pare-chocs à 81km/h et d’un test lors d’un choc frontal sur le pare-chocs à 16 km/h. Véhicule équipé d’au moins un pare-chocs conforme à l’une quelconque des revendications précédentes.