FR2860198A1 - Composant pour face avant de vehicule automobile - Google Patents

Abstract

Le composant pour une face avant de véhicule automobile comprend un nombre donné de profilés (40) présentant une section transversale de forme choisie et assemblés entre eux par des faces latérales en contact, suivant au moins une direction d'assemblage, et éventuellement mis en forme, ce qui permet d'obtenir un composant monobloc ayant une section transversale de forme choisie résultant d'une combinaison des sections transversales respectives des profilés (40) et présentant des propriétés de résistance données. Les profilés sont avantageusement normalisés et présentent une section fermée par exemple carrée ou rectangulaire. Ils peuvent être réalisés en aluminium, en un matériau à base d'aluminium ou encore en acier. L'invention s'applique notamment à la réalisation d'une poutre pare-chocs (34) comportant des boîtiers amortisseurs de chocs (38) intégrés.

Description

2860198. Composant pour face avant de véhicule automobile

L'invention concerne des composants conçus pour entrer dans la constitution d'une face avant de véhicule automobile.

Une face avant, également appelée façade avant, est un élément de structure, généralement modulaire, préparé et livré par un équipementier automobile et prêt à être monté sur le véhicule. Le montage de ce module se fait par raccordement à des éléments de structure latéraux du véhicule, tels que des longerons, ailes ou coque, puis mise en place d'un parechocs ou bouclier frontal rapporté sur le module.

Généralement, une telle face avant est réalisée sous la forme d'un élément monobloc, en particulier sous la forme d'un élément composite métal/matière plastique. Il est connu, en effet, notamment d'après la publication EP-A- 0 658 740, de réaliser une face avant sous la forme d'une armature métallique en tôle emboutie, sur laquelle est surmoulée une matière plastique, en particulier du type polyamide.

Une face avant comprend généralement une traverse supérieure 25 dont les extrémités respectives sont coudées et fixées sur des longerons supérieurs du véhicule.

Cette traverse supérieure est habituellement raccordée aux extrémités supérieures respectives de deux montants verti- caux, appelés aussi "jambages", dont les extrémités inférieures sont fixées à des longerons inférieurs du véhicule automobile.

Par ailleurs, la poutre pare-chocs est fixée aussi aux deux 35 longerons inférieurs, généralement avec interposition de boîtiers amortisseurs.

Dans une première réalisation de face avant actuellement connue, la poutre pare-chocs et les boîtiers amortisseurs constituent des pièces séparées. Ces pièces sont fabriquées séparément puis assemblées. Dans cette solution, la fixation des boîtiers amortisseurs sur la poutre pare- chocs est faible et ne confère pas à l'ensemble une grande résistance aux bruits de vibration.

Selon une autre réalisation actuellement connue, les boîtiers amortisseurs et la poutre pare-choc sont réalisés en une pièce intégrée par un procédé d'hydroformage. Cette seconde solution est plus complexe et par conséquent plus coûteuse que la première.

La présente invention a précisément pour objet un composant de face avant de véhicule automobile qui remédie à ces inconvénients.

Ces buts sont atteints, conformément à l'invention, par le fait que ce composant comprend un nombre donné de profilés, dont chacun est délimité par des faces latérales et présente une section transversale de forme choisie, et que ces profilés sont assemblés entre eux par des faces latérales en contact, suivant au moins une direction d'assemblage, et éventuellement mis en forme.

On obtient ainsi un composant monobloc ayant une section transversale de forme choisie résultant d'une combinaison des sections transversales respectives des profilés et présentant des propriétés de résistance données.

Le composant de l'invention résulte donc d'un assemblage de plusieurs profilés de base, avec un choix judicieux du nombre et du type de ces profilés et de la manière de les assembler, ce qui facilite grandement sa réalisation, tout en permettant de réaliser un composant qui présente des propriétés mécaniques équivalentes, sinon supérieures à celles des composants de l'art antérieur.

Les profilés peuvent être aisément assemblés et mis en forme, par exemple pliés, pour donner au composant une forme particulière, par exemple de manière à créer des boîtiers 2860198 3 amortisseurs de chocs constituant une partie intégrante d'une poutre pare-chocs, sans soudage ou assemblage de pièces (par exemple pas vissage) entre la poutre pare-chocs et les boîtiers amortisseurs de chocs.

Avantageusement les profilés utilisés sont des profilés normalisés. De cette manière, ils sont disponibles aisément dans le commerce à un prix de revient avantageux, de telle sorte que le coût de fabrication du composant est encore diminué.

Les profilés peuvent être à section ouverte, mais ils auront de préférence une section fermée, par exemple carrée ou rectangulaire. Il est ainsi possible d'assembler côte à côte plusieurs profilés, par exemple 4, 6 ou 9, de manière à constituer le composant.

Si le nombre de ces profilés est petit, par exemple inférieur à trois, l'assemblage peut s'effectuer selon une seule direction d'assemblage, les sections transversales respectives des profilés étant alors alignées dans cette direction.

En revanche, si le nombre de ces profilés est plus grand, par exemple supérieur ou égal à quatre, leur assemblage peut s'effectuer selon deux directions d'assemblage, le plus souvent perpendiculaires entre elles, les sections transversales respectives des profilés étant alors alignées dans ces deux directions.

Les profilés peuvent être réalisés en aluminium ou dans un alliage à base d'aluminium ou encore en acier ou autres matériaux.

Les profilés peuvent être assemblés par un procédé choisi 35 dans le groupe comprenant le collage, le soudage, le ceinturage ou le brasage.

Le composant de l'invention permet de réaliser une poutre pare-chocs comportant des boîtiers amortisseurs de chocs 2860198 4 intégrés. Toutefois, il permet également de réaliser une poutre pare-chocs seule, sans boîtiers amortisseurs de chocs intégrés. Il permet également de réaliser des boîtiers amortisseurs de chocs destinés à être montés sur une poutre pare-chocs réalisée ou non conformément à l'invention. Dans ce cas, les profilés peuvent être remplis d'un matériau absorbant l'énergie, notamment la mousse d'aluminium. Les profilés peuvent également contenir une structure en nid d'abeille, dont la déformation est destinée à absorber l'énergie d'un choc.

Le composant multitubulaire de l'invention peut également être constitué par une traverse supérieure ou par une traverse inférieure de face avant de véhicule automobile.

Le composant peut être soudé à une platine de fixation ou bien, les extrémités des profilés peuvent être coudées pour former une platine de fixation. Ou encore, les profilés peuvent comporter des profils découpés et repliés pour former une platine de fixation.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui suit d'exemples de réalisation donnés à titre illustratif en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'une face avant de véhicule conforme à l'art antérieur; - la figure 2 est une vue schématique en perspective d'une poutre pare- chocs comportant des boîtiers amortisseurs de chocs intégrés conformes à l'invention; - la figure 3 est une vue en coupe, à échelle agrandie selon 35 la ligne III-III de la figure 2; - les figures 4 à 6 illustrent différents modes de fixation de la poutre pare-chocs représentée sur les figures 2 et 3; 2860198 5 - la figure 7 est une vue en coupe d'un boîtier amortisseur de chocs selon l'invention, dont les profilés sont garnis d'un matériau absorbant du type mousse métallique; la figure 8 est une vue en coupe d'un boîtier amortisseur de chocs selon l'invention, dont les profilés sont garnis d'un matériau absorbant du type nid d'abeille; et - la figure 9 illustre une traverse supérieure et une 10 traverse inférieure de face avant conformes à l'invention.

La face avant représentée sur la figure 1, désignée dans son ensemble par la référence générale 10, constitue un exemple de l'art antérieur. Elle comprend une traverse supérieure 11 dont les extrémités respectives 12 sont coudées et destinées à être fixées sur des longerons supérieurs 14 d'un véhicule automobile.

Pour cela, chacune des extrémités 12 comprend un trou 20 traversant 16 permettant le passage d'une vis ou d'un autre moyen de fixation analogue.

La face avant peut comprendre encore des montants latéraux verticaux, encore appelés jambages, fixés sous la traverse supérieure et reliés généralement par une traverse inférieure.

Toutefois, l'exemple représenté sur la figure 1 ne comporte ni montants latéraux, ni traverse inférieure. Au contraire, des boîtiers amortisseurs de chocs 20 sont fixés directement sous la traverse supérieure 11, par exemple au moyen de vis traversant des trous 22 de la traverse supérieure 11 et s'engageant dans des trous filetés 24 de chaque boîtier amortisseur de chocs 20. Chaque boîtier 20 comporte également une aile 26 qui permet de le fixer, par exemple, par des vis, à l'extrémité d'un longeron inférieur 28 du véhicule, représenté schématiquement.

2860198 6 La poutre pare-chocs 30 est constituée par un profilé ayant sensiblement une section en forme de U. Un bouclier (non représenté) est destiné à être fixé ultérieurement sur la poutre pare-chocs 30.

Dans une réalisation de ce type, les deux boîtiers amortisseurs de chocs 20 peuvent être intégrés au profilé constituant la poutre pare-chocs 30 selon diverses techniques connues, notamment par des techniques d'hybridation. Ou bien les boîtiers amortisseurs de chocs et la poutre pare-chocs peuvent être réalisés séparément puis assemblés, notamment au moyen de vis.

Comme on l'a expliqué précédemment ces deux techniques sont peu satisfaisantes parce que la première est complexe et coûteuse, tandis que la seconde se traduit par l'apparition de vibrations au niveau de la liaison entre la poutre pare-chocs et les boîtiers amortisseurs, ce qui est une source de bruits désagréables.

On a représenté sur la figure 2 une vue en perspective d'une poutre parechocs 34 conforme à l'invention. La poutre pare-chocs 34 proprement dite est constituée par une partie rectiligne 36 aux extrémités desquelles on trouve deux boîtiers amortisseurs de chocs 38 intégrés. Ces deux boîtiers amortisseurs de chocs résultent d'un pliage de la poutre, respectivement aux deux extrémités de la partie rectiligne 36.

Comme on peut le voir sur la figure 3, qui est une vue en section transversale à échelle agrandie de la partie 36, la poutre pare-chocs est constituée d'une pluralité de profilés de base 40, juxtaposés par des faces latérales respectives 41 de ces profilés, et assemblés.

On choisit pour cela le nombre des profilés et leurs sections transversales respectives et on les assemble par contact de leurs faces latérales, suivant au moins une direction d'assemblage. Ces profilés sont éventuellement mis en forme 2860198 7 pour un composant monobloc, ici une poutre pare-chocs, dont la section transversale résulte d'une combinaison des sections transversales respectives des profilés. Ce composant présente ainsi des propriétés de résistance données.

Dans l'exemple représenté sur les figures 2 et 3 il y a quatre profilés de section carrée et de section ouverte (profilés creux), assemblés suivant deux directions perpendiculaires Dl et D2, ce qui permet d'obtenir un composant ayant une section carrée dont le côté est le double du côté de la section carrée des profilés de base.

Mais il va de soi que le nombre de ces profilés pourrait être différent. On pourrait avoir par exemple une section carrée constituée de 9 profilés. On pourrait également avoir une section rectangulaire de 3 x 2 profilés. Dans l'exemple représenté, les profilés 40 sont de section carrée, mais ces profilés pourraient présenter une autre section, par exemple circulaire ou rectangulaire.

On pourrait même imaginer d'utiliser des profilés de section ouverte, par exemple en forme de U. Les profilés 40 peuvent être assemblés les uns aux autres par tout moyen approprié à la portée de l'homme de l'art, par exemple par soudage, par collage, par brasage ou encore par ceinturage, de manière à lier entre elles leurs faces de contact respectives.

Après avoir été assemblés les uns aux autres, les profilés 40 peuvent être déformés aisément, par exemple à la presse hydraulique de manière à constituer, à chacune des extrémités de la poutre pare-choc 36 les deux boîtiers amortisseurs 38. On constitue aisément une poutre pare-chocs comportant des boîtiers amortisseurs intégrés sans avoir à assembler ces derniers à la poutre par des vis ou par soudage. La liaison entre la poutre pare-choc et les boîtiers amortisseurs est par conséquent très rigide et elle n'engendre pas de vibrations.

2860198 8 Il est possible aussi de réaliser une poutre pare-chocs analogue à celle des figures 2 et 3, mais qui ne comporte pas de boîtiers amortisseurs de chocs à ses extrémités.

Le composant de l'invention, par exemple la poutre pare-chocs représentée sur les figures 2 et 3, peut être transporté avant sa mise en forme, ce qui permet de réduire son encombrement et par conséquent de diminuer le coût du transport.

La poutre pare-chocs 34 doit être fixée sur la structure du véhicule, et en particulier sur les longerons inférieurs 28 (voir figure 1) ou encore sur la traverse supérieure 11. A cet effet, comme représenté sur la figure 4, les extrémités libres des profiles 40 peuvent être fixées, par exemple soudées, sur une platine 42 comportant quatre trous 44 permettant de la fixer par des vis sur la structure du véhicule.

Dans une autre réalisation (figure 5), tout ou partie des profilés 40 peut comporter une extrémité 46 repliée à 90 de manière à constituer une platine de fixation. Les extrémités 46 repliées comportent des trous 48 pour des vis de fixation.

Dans encore une autre réalisation, les extrémités libres de tout ou partie des profilés 40 sont découpées de manière à définir des profils 50 repliés à 90 et constituant une platine de fixation. Les profils 50 comportent chacun un trou 52 pour le passage d'une vis de fixation. Dans l'exemple représenté sur la figure 6, les profils 50 présentent une forme rectangulaire et deux profils 50 sont découpés dans chaque profilé 40. La poutre pare-chocs 34 est ainsi fixée par huit profils 50.

Les boîtiers amortisseurs de chocs 38 peuvent être remplis, de façon connue, d'un matériau destiné à augmenter l'énergie absorbée. La figure 7 montre un tel boîtier amortisseur de chocs 38 formés par l'assemblage de quatre profilés 40 de section carrée dont chacun est garni d'un matériau 54 du type mousse métallique, par exemple de la mousse d'aluminium. On 2860198 9 peut également disposer une structure en nid d'abeille 56 dans les profilés du boîtier amortisseur, comme montré sur la figure 8.

L'invention s'applique, non seulement, à la réalisation d'une poutre parechoc comportant des boîtiers absorbeurs de chocs intégrés mais encore à la réalisation d'une poutre pare-choc sans boîtiers amortisseurs de chocs intégrés. Elle s'applique également à la réalisation de boîtiers amortisseurs séparés.

Ou encore, comme représenté sur la figure 7, elle s'applique à la réalisation de deux composants 60 et 70 destinés à former conjointement un support de face avant de véhicule automobile.

Le composant 60 est réalisé sous la forme d'une traverse supérieure 60 agencée pour être placée horizontalement et comprenant une partie centrale 62 raccordée à deux parties d'extrémité 64 par l'intermédiaire de deux parties obliques 66.

Le composant 70 est constitué d'une traverse inférieure 72 agencée pour être placée horizontalement et de deux montants latéraux 74, ou jambages, qui se raccordent respectivement aux deux extrémités de la traverse inférieure 72.

Le composant supérieur 60 ainsi que le composant inférieur 70 sont tous les deux constitués de quatre profilés 40 de section carrée, comme décrit précédemment. Toutefois, il va de soi qu'il pourraient être constitués d'un nombre plus grand (ou plus petit) de profilés et que, d'autre part, ces profilés pourraient être d'une autre section.

Avantageusement, les profilés 40 sont des profilés standardisés conformes à des normes existantes, par exemple les normes européennes (C) ou les normes DIN ce qui permet de les acheter directement dans le commerce à un prix de revient avantageux.

2860198 10 Comme décrit précédemment, les profilés 40 sont assemblés entre eux par tout moyen approprié (soudage, ceinturage, collage etc...) puis mis en forme, le cas échéant.

Ainsi, le composant supérieur 60 peut être mis en forme pour réaliser les parties d'extrémité 64 qui permettent de la raccorder aux longerons supérieurs 14 (voir figure 1), et le composant inférieur 70 pour réaliser les montants 74 repliés à 90 par rapport à la traverse inférieure 72. Le composant supérieur 60 et le composant inférieur 70 peuvent être fixés, comme décrit précédemment par une platine soudée aux extrémités des profilés 40, ou encore en repliant les extrémités de tout ou partie des profilés 40 ou encore par des profils découpés aux extrémités de ces profilés.

Par un choix approprié du nombre et du type de profilés, il est possible de réaliser un composant de face avant présentant des propriétés mécaniques particulières, notamment de résistance à la déformation et/ou aux chocs.

Les profilés de base assemblés mutuellement pour constituer un composant selon l'invention peuvent être identiques ou différents. Il est possible en particulier d'utiliser des profilés de sections différentes.

Claims (13)

Revendications

1 - Composant de face avant de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un nombre donné de profilés (40), dont chacun est délimité par des faces latérales (41) et présente une section transversale de forme choisie, et en ce que ces profilés sont assemblés entre eux par des faces latérales en contact, suivant au moins une direction d'assemblage (Dl; D2), et éventuellement mis en forme, ce qui permet d'obtenir un composant monobloc ayant une section transversale de forme choisie résultant d'une combinaison des sections transversales respectives des profilés (40) et présentant des propriétés de résistance données.

2 - Composant selon la revendication 1, caractérisé en ce que les profilés (40) sont des profilés normalisés.

3 - Composant selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en 20 ce que les profilés (40) sont des profilés à section fermée.

4 - Composant selon la revendication 3, caractérisé en ce que les profilés (40) présentent une section carrée ou rectangu laire.

- Composant selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les profilés (40) sont réalisés en aluminium ou en un matériau à base d'aluminium.

6 - Composant selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les profilés (40) sont en acier.

7 - Composant selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les profilés (40) sont assemblés par un procédé choisi dans le groupe comprenant le collage, le soudage, le ceinturage et le brasage.

8 - Composant selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est constitué par une poutre pare-chocs (34).

2860198 12 9 - Composant selon la revendication 8, caractérisé en ce que la poutre pare-chocs (34) possède deux extrémités repliées (38) constituant chacune un boîtier amortisseur de chocs.

- Composant selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est constitué par un boîtier amortisseur de chocs (38).

11 - Composant selon l'une des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que le boîtier amortisseur de chocs (38) est garni d'un matériau absorbant l'énergie, notamment d'une mousse d'aluminium (54).

12 - Composant selon l'une des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que le boîtier amortisseur de chocs (38) contient une structure en nid d'abeille (56).

13 - Composant selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est constitué par une traverse supérieure 20 (60) de face avant de véhicule automobile.

14 - Composant selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est constitué par une traverse inférieure (72) de face avant de véhicule automobile.

- Composant selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une traverse inférieure (72) de face avant de véhicule automobile comportant deux extrémités repliées (74) constituant des montants latéraux.

16 - Composant selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu'il est soudé à une platine de fixation (42).

17 - Composant selon l'une des revendications 1 à 15 caractérisé en ce qu'il comporte des extrémités coudées (46) pour former une platine de fixation.

2860198 13 18 - Composant selon l'une des revendications 1 à 15 caractérisé ce que les profilés (40) comportent des profils (50) découpés et repliés pour former une platine de fixation.