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WO2018109342A1 - Dispositif absorbeur d'énergie pour poutre pare-chocs de véhicule automobile - Google Patents

Dispositif absorbeur d'énergie pour poutre pare-chocs de véhicule automobile Download PDF

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WO2018109342A1
WO2018109342A1 PCT/FR2017/053489 FR2017053489W WO2018109342A1 WO 2018109342 A1 WO2018109342 A1 WO 2018109342A1 FR 2017053489 W FR2017053489 W FR 2017053489W WO 2018109342 A1 WO2018109342 A1 WO 2018109342A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
polymer material
reinforced polymer
absorbing device
energy absorbing
energy
Prior art date
Application number
PCT/FR2017/053489
Other languages
English (en)
Inventor
Sergio Da Costa Pito
Hamed TRABELSI
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systemes Thermiques filed Critical Valeo Systemes Thermiques
Priority to CN201790001504.2U priority Critical patent/CN211943206U/zh
Publication of WO2018109342A1 publication Critical patent/WO2018109342A1/fr

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/24—Arrangements for mounting bumpers on vehicles
    • B60R19/26—Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means
    • B60R19/34—Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means destroyed upon impact, e.g. one-shot type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/12—Vibration-dampers; Shock-absorbers using plastic deformation of members
    • F16F7/124—Vibration-dampers; Shock-absorbers using plastic deformation of members characterised by their special construction from fibre-reinforced plastics

Definitions

  • the present invention relates to a power absorber device capable of providing protection in the event of a particularly frontal impact on a motor vehicle. More particularly, the invention relates to an energy absorber device for a motor vehicle bumper beam disposed between the bumper beam and the end of a vehicle spar opposite the bumper beam.
  • the present invention therefore relates to an energy absorber device for a bumper beam of a motor vehicle, said energy absorber device being intended to make the connection between a bumper beam and the end of a vehicle spar next to of the bumper beam, the energy absorber device comprising at least a first zone made of a non-reinforced polymer material and at least a second zone made of a reinforced polymer material comprising fibers.
  • first zone made of an unreinforced polymer material and at least a second zone made of fiber-reinforced polymer material, retains a good lightness while being able to absorb more energy from possible shocks and all having better resistance to low energy shocks.
  • the reinforced polymer material comprises glass fibers or carbon fibers. According to another aspect of the invention, the reinforced polymeric material comprises continuous fibers or staple fibers.
  • the non-reinforced polymer material of the first portion is selected from polypropylene and polyamide.
  • the reinforced polymer material of the second portion comprises polypropylene or polyamide.
  • the energy absorbing device comprises: a base for attachment to a vehicle spar; 0 a hollow outer shell, and
  • the fixing base and the outer hollow shell are made of non-reinforced polymer material and the inner walls are made of reinforced polymer material.
  • the hollow outer envelope is made of unreinforced polymer material and the fixing base and the inner walls are made of reinforced polymer material.
  • the outer shell and the inner walls comprise an upper peripheral portion and a lower peripheral portion made of non-reinforced polymer material and a central portion made of reinforced polymer material.
  • the fixing base is made of non-reinforced polymer material or reinforced polymer material.
  • the energy absorber device comprises:
  • a first outer envelope is hollowed towards the bumper beam so as to form a first cavity
  • the intermediate base, the first outer shell and the second outer shell are made of non-reinforced polymer material, and the inner walls of the first cavity and the second cavity are made of reinforced polymer material .
  • the intermediate base, the first outer casing and the inner walls e the first cavity are made of unreinforced polymer material, and the second outer casing and the intersecting inner walls of the second cavity are made made of reinforced polymer material.
  • the energy absorbing device comprises: a base for attachment to a vehicle spar and rows of honeycomb structures extending from the attachment base to the opposite end of the device energy absorber in connection with the bumper beam, the fixing base and the honeycomb structures being made of non-reinforced polymer material, and
  • a sinuous wall at least partially surrounding the honeycombed structure rows and extending from the fixing base to the opposite end of the energy absorber device in connection with the bumper beam, the sinuous wall being made of reinforced polymer material.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a bumper beam and an energy absorber device
  • FIG. 2a shows a longitudinal section along the sectional axis AA of the energy absorber device of FIG. 1 according to a first embodiment
  • FIG. 2b shows a cross-section along the sectional axis BB of the energy-absorbing device of FIG. 1 according to a first variant of the first embodiment
  • FIG. 2c shows a cross-section along the sectional axis BB of the energy-absorbing device of FIG. 1 according to a second variant of the first embodiment
  • FIG. 3a shows a longitudinal section along the sectional axis AA of the energy-absorbing device of FIG. 1 according to a second embodiment
  • FIG. 3b shows a cross section along the sectional axis BB of the energy absorber device of FIG. 1 according to a first variant of the second embodiment
  • FIG. 3c shows a cross-section along the sectional axis BB of the energy-absorbing device of FIG. 1 according to a second variant of the second embodiment
  • FIG. 4a shows a longitudinal section along the sectional axis AA of the energy absorber device of FIG. 1 according to a third embodiment
  • FIG. 4b shows a cross-section along the sectional axis BB of the energy-absorbing device of FIG. 1 according to the third embodiment
  • FIG. 5a shows a longitudinal section along the sectional axis AA of the energy-absorbing device of FIG. 1 according to a fourth embodiment
  • FIG. 5b shows a cross-section along the sectional axis BB of the energy-absorbing device of FIG. 1 according to the fourth embodiment
  • FIG. 6a shows a longitudinal section along the sectional axis AA of the energy absorber device of FIG. 1 according to a fifth embodiment
  • FIG. 6b shows a cross-section along the sectional axis BB of the energy-absorbing device of FIG. 1 according to the fifth embodiment
  • FIG. 7 shows a diagram of the evolution of the resistance to deformation of the energy absorber device as a function of its contraction.
  • first element or second element as well as first parameter and second parameter or else first criterion and second criterion, etc.
  • first criterion and second criterion etc.
  • it is a simple indexing to differentiate and name elements or parameters or criteria close but not identical.
  • This indexing does not imply a priority of one element, parameter or criterion with respect to another, and it is easy to interchange such denominations without departing from the scope of the present description.
  • This indexing does not imply either an order in time for example to appreciate this or that criterion.
  • Motor vehicles are generally provided with a bumper beam 2 disposed on the front face. As shown in Figure 1, this bumper beam 2 can be attached to a spar 3 of the vehicle.
  • the bumper beam 2 may comprise energy absorber devices 1 which make the connection between the bumper beam 2 and the ends of the longitudinal members 3 facing said bumper beam 2. These energy absorbing devices 1 deform according to a programmed deformation when the impact energy reaches a certain level in order to absorb this energy.
  • the energy-absorbing device 1 comprises at least a first zone 21 made of a non-reinforced polymer material and at least a second zone 22, 23, 24 made of a reinforced polymer material comprising fibers.
  • unreinforced polymer material it is meant that the unreinforced polymer material does not comprise fibers.
  • an energy absorber device 1 comprising a first zone 21 made of a material having a first shock absorption property and a second zone 22, 23, 24 made of a material having a second property. shock absorption.
  • the energy absorbing device 1 according to the invention is such that the first zone 21 and the second zone 22, 23, 24 have different shock absorption properties, or in other words, the non-reinforced polymer material. of the first zone 21 has a property, or profile, or ability or shock absorption capacity different from the reinforced polymer material comprising fibers of the second zone 22, 23, 24.
  • only the polymer material reinforced includes fibers.
  • the non-reinforced polymer material of the first portion 21 may be selected from polypropylene and polyamide.
  • the reinforced polymer material of the second portion 22, 23, 24 which may in turn also comprise polypropylene or polyamide.
  • the fibers of the reinforced polymeric material may in particular be glass fibers or carbon fibers. These fibers may be staple fibers and thus allow the manufacture of an energy absorber device 1 by injection.
  • the fibers may be continuous fibers and allow the manufacture of an energy absorbing device 1 by thermoforming.
  • FIGS. 2a to 6b separations are represented between the different zones 21, 22, 23 and 24. These separations are illustrative in order to mark the difference of matter between these zones 21, 22, 23 and 24. In reality, these Zones 21, 22, 23 and 24 are continuous and may have no visible demarcation due to the manufacturing process of the energy absorbing device 1, for example by bi-material injection or thermoforming.
  • the energy-absorbing device 1 comprises:
  • the outer casing 52 and the inner walls 53 extend from the fastening base 51 to the opposite end of the energy absorbing device 1 in connection with each other. with the bumper beam 2.
  • the fixing base 51 may in particular comprise orifices 510 in order to be fastened for example by means of bolts to the spar 3.
  • the fastening base 51 and the outer casing 52 hollow are made of non-reinforced polymer material.
  • the inner walls 53 are made of reinforced polymer material. These internal walls 53 are here interwoven rectilinear walls which connect the inner faces of the outer casing 52. It is nevertheless possible to have different internal wall shapes 53, for example inner walls 53 which do not intersect and which are rectilinear and parallel to each other or walls having a sinusoidal section within the hollow of the outer casing 52.
  • the fastening base 51 is made of non-reinforced polymer material.
  • the outer shell 52 and the inner walls 53 comprise for their part:
  • An upper peripheral portion 54a and a lower peripheral portion 54b made of non-reinforced polymer material
  • a central portion 54c disposed between the upper peripheral portion 54a and the lower peripheral portion 54b and made of reinforced polymer material.
  • peripheral portions 54a and 54b are placed on either side of the central portion 54c.
  • the energy-absorbing device 1 comprises elements of the same shape as in the first embodiment with the difference that the materials in which they are made may be different.
  • the fastening base 51 and the inner walls 53 intertwined are made of reinforced polymer material.
  • the outer shell 52 is hollow made of non-reinforced polymer material.
  • the fastening base 51 is made of reinforced polymer material.
  • the outer shell 52 and the inner walls 53 comprise for their part:
  • An upper peripheral portion 54a and a lower peripheral portion 54b made of non-reinforced polymer material
  • a central portion 54c disposed between the upper peripheral portion 54a and the lower peripheral portion 54b and made of reinforced polymer material.
  • FIGS. 4a and 4b show a third embodiment where the energy absorber device 1 comprises:
  • a first outer envelope 52a is hollowed towards the bumper beam so as to form a first cavity 7a
  • the energy absorbing device 1 comprises fixing lugs 512 comprising orifices 510 in order to be fixed for example by means of bolts to the spar 3.
  • the intermediate base 55, the first outer shell 52a and the second outer shell 52b are made of non-reinforced polymer material.
  • the inner walls 53a, 53b intersecting the first cavity 7a and the second cavity 7b are made of reinforced polymer material.
  • Figures 5a and 5b show a fourth embodiment where the energy absorber device 1 comprises the same elements as in the third embodiment with the difference that the materials in which they are made may vary.
  • the intermediate base 55, the first outer casing 52a and the inner walls 53a intersecting the first cavity 7a are made of non-reinforced polymer material.
  • the second outer envelope 52b and the inner walls 53b intersecting the second cavity 7b are made of reinforced polymer material.
  • the energy absorber device may comprise:
  • a serpentine wall 58 at least partially surrounding the rows of honeycomb structure 56 and extending from the attachment base 51 to the opposite end of the energy absorbing device 1 in association with the bumper beam, the wall serpentine 58 being made of reinforced polymer material, more particularly an impregnated continuous fiber textile sheet.
  • the fastening base 51 may in particular comprise orifices 510 in order to be fastened for example by means of bolts to the spar 3.
  • FIG. 7 shows the effects and advantages of this particular composition of the energy absorbing device 1 according to the invention.
  • FIG. 7 shows a diagram of the evolution of the contraction of an energy absorber device 1 as a function of its resistance to deformation.
  • Curve X shows this evolution for a device energy absorber 1 made entirely of a plastic material such as polypropylene.
  • Y curve shows this evolution for a device energy absorber 1 according to the invention.
  • This peak corresponds to the initial amount of energy required for the energy absorbing device 1 to begin to deform.
  • the peak Y1 of the energy absorber device 1 according to the invention is greater than the peak XI of the energy absorber device 1 made of plastic. This indicates that the energy absorbing device 1 according to the invention begins to deform only for shocks whose amount of energy is greater than that of the shocks that deform the plastic energy absorber device 1.
  • This higher peak Y1 makes it possible in particular to prevent the energy-absorbing device 1 from beginning to deform during low-energy shocks, for example a shock at low speed, and thus to prevent the user from having to change the absorbers of the energy absorbers. energy 1.
  • the difference ⁇ between the peak deformation resistance of the peak and the average of the deformation resistance of the curve Y is greater than the difference ⁇ of the curve X.
  • the first zone 21 made of a non-reinforced polymer material which gives the energy absorber device 1 good ductility
  • the second zone 22, 23, 24 made of a reinforced polymer material comprising fibers which gives the energy absorbing device 1 good strength and rigidity.
  • the use of a reinforced polymer material and a non-reinforced polymer material makes it possible to limit the mass of the energy absorbing device 1.
  • the energy absorber device 1 because of the presence of a first zone 21 made of an unreinforced polymer material and of at least a second zone 22, 23, 24, made of fiber-reinforced polymer material, retains a good lightness while being able to absorb more energy from possible shocks and while having a better resistance to low energy shocks.

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Abstract

La présente invention concerne un dispositif absorbeur d'énergie (1) pour poutre pare-chocs (2) de véhicule automobile, ledit dispositif absorbeur d'énergie (1)étant destiné à faire la liaison entre une poutre pare-chocs (2) et l'extrémité d'un longeron (3) de véhicule en regard de la poutre pare-chocs (2), le dispositif absorbeur d'énergie (1) comportant au moins une première zone (21) réalisée dans un matériau polymère non- renforcé et au moins une deuxième zone (22, 23, 24) réalisée dans un matériau polymère renforcé comportant des fibres.

Description

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 dernier 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, mais ils restent lourds. Un des buts de la présente invention est de remédier au moins partiellement aux inconvénients de l'art antérieur et de proposer un dispositif absorbeur d'énergie léger et ayant une meilleure énergie absorbée spécifique. La présente invention concerne donc un dispositif absorbeur d'énergie pour poutre pare-chocs de véhicule automobile, ledit dispositif absorbeur d'énergie étant destiné à faire la liaison entre une poutre pare-chocs et l'extrémité d'un longeron de véhicule en regard de la poutre pare-chocs, le dispositif absorbeur d'énergie comportant au moins une première zone réalisée dans un matériau polymère non-renforcé et au moins une deuxième zone réalisée dans un matériau polymère renforcé comportant des fibres.
La présence d'une première zone réalisée dans un matériau polymère non- renforcé et d'au moins une deuxième zone réalisée en matériau polymère renforcé de fibres, conserve une bonne légèreté tout étant capable d'absorber plus d'énergie des chocs éventuels et tout en ayant une meilleure résistance à des chocs de faible énergie.
Selon un aspect de l'invention, le matériau polymère renforcé comporte des fibres de verre ou des fibres de carbone. Selon un autre aspect de l'invention, le matériau polymère renforcé comporte des fibres continues ou des fibres discontinues.
Selon un autre aspect de l'invention, le matériau polymère non-renforcé de la première portion est choisi entre le polypropylène et le polyamide.
Selon un autre aspect de l'invention, le matériau polymère renforcé de la deuxième portion comporte du polypropylène ou du polyamide.
Selon un autre aspect de l'invention, le dispositif absorbeur d'énergie comporte : 0 une base de fixation à un longeron de véhicule, 0 une enveloppe externe creuse, et
0 des parois internes et disposées dans l'enveloppe externe creuse,
l'enveloppe externe et les parois internes s'étendant depuis la base de fixation jusqu'à l'extrémité opposée du dispositif absorbeur d'énergie en liaison avec la poutre pare- chocs.
Selon un autre aspect de l'invention, la base de fixation et l'enveloppe externe creuse sont réalisées en matériau polymère non-renforcé et que les parois internes sont réalisées en matériau polymère renforcé.
Selon un autre aspect de l'invention, l'enveloppe externe creuse est réalisée en matériau polymère non-renforcé et que la base de fixation et les parois internes sont réalisées en matériau polymère renforcé. Selon un autre aspect de l'invention, l'enveloppe externe creuse et les parois internes comportent une partie périphérique supérieure et une partie périphérique inférieure réalisées en matériau polymère non-renforcé et une partie centrale réalisée en matériau polymère renforcé. Selon un autre aspect de l'invention, la base de fixation est réalisée en matériau polymère non-renforcé ou en matériau polymère renforcé.
Selon un autre aspect de l'invention, le dispositif absorbeur d'énergie comporte :
0 une base intermédiaire de laquelle s'étend :
■ une première enveloppe externe creuse en direction de la poutre pare- chocs de sorte à former une première cavité,
■ une deuxième enveloppe externe creuse en direction du longeron de véhicule de sorte à former une deuxième cavité, et 0 des parois internes disposées à la fois dans la première cavité et dans la deuxième cavité.
Selon un autre aspect de l'invention, la base intermédiaire, la première enveloppe externe et la deuxième enveloppe externe sont réalisées en matériau polymère non-renforcé, et les parois internes de la première cavité et de la deuxième cavité sont réalisées en matériau polymère renforcé.
Selon un autre aspect de l'invention, la base intermédiaire, la première enveloppe externe et les parois internes e la première cavité sont réalisées en matériau polymère non-renforcé, et la deuxième enveloppe externe et les parois internes entrecroisées de la deuxième cavité sont réalisées en matériau polymère renforcé.
Selon un autre aspect de l'invention, le dispositif absorbeur d'énergie comporte : 0 une base de fixation à un longeron de véhicule et des rangés de structures alvéolées s'étendant depuis la base de fixation jusqu'à l'extrémité opposée du dispositif absorbeur d'énergie en liaison avec la poutre pare-chocs, la base de fixation et les structures alvéolées étant réalisées en matériau polymère non- renforcé, et
0 une paroi sinueuse entourant au moins partiellement les rangés de structure alvéolées et s'étendant depuis la base de fixation jusqu'à l'extrémité opposée du dispositif absorbeur d'énergie en liaison avec la poutre pare-chocs, la paroi sinueuse étant réalisée en matériau polymère renforcé. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :
la figure 1 montre une représentation schématique d'une poutre pare- chocs et d'un dispositif absorbeur d'énergie, la figure 2a montre une coupe longitudinale selon l'axe de coupe AA du dispositif absorbeur d'énergie de la figure 1 selon un premier mode de réalisation,
la figure 2b montre une coupe transversale selon l'axe de coupe BB du dispositif absorbeur d'énergie de la figure 1 selon une première variante du premier mode de réalisation,
la figure 2c montre une coupe transversale selon l'axe de coupe BB du dispositif absorbeur d'énergie de la figure 1 selon une deuxième variante du premier mode de réalisation,
la figure 3 a montre une coupe longitudinale selon l'axe de coupe AA du dispositif absorbeur d'énergie de la figure 1 selon un deuxième mode de réalisation,
la figure 3b montre une coupe transversale selon l'axe de coupe BB du dispositif absorbeur d'énergie de la figure 1 selon une première variante du deuxième mode de réalisation,
la figure 3 c montre une coupe transversale selon l'axe de coupe BB du dispositif absorbeur d'énergie de la figure 1 selon une deuxième variante du deuxième mode de réalisation,
la figure 4a montre une coupe longitudinale selon l'axe de coupe AA du dispositif absorbeur d'énergie de la figure 1 selon un troisième mode de réalisation,
la figure 4b montre une coupe transversale selon l'axe de coupe BB du dispositif absorbeur d'énergie de la figure 1 selon le troisième mode de réalisation,
la figure 5 a montre une coupe longitudinale selon l'axe de coupe AA du dispositif absorbeur d'énergie de la figure 1 selon un quatrième mode de réalisation, - la figure 5b montre une coupe transversale selon l'axe de coupe BB du dispositif absorbeur d'énergie de la figure 1 selon le quatrième mode de réalisation,
- la figure 6a montre une coupe longitudinale selon l'axe de coupe AA du dispositif absorbeur d'énergie de la figure 1 selon un cinquième mode de réalisation,
- la figure 6b montre une coupe transversale selon l'axe de coupe BB du dispositif absorbeur d'énergie de la figure 1 selon le cinquième mode de réalisation,
- la figure 7 montre un diagramme de l'évolution de la résistance à la déformation du dispositif absorbeur d'énergie en fonction de sa contraction.
Sur les différentes figures, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence.
Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées et/ou interchangées pour fournir d'autres réalisations.
Dans la présente description, on peut indexer certains éléments ou paramètres, comme par exemple premier élément ou deuxième élément ainsi que premier paramètre et second paramètre ou encore premier critère et deuxième critère etc. Dans ce cas, il s'agit d'un simple indexage pour différencier et dénommer des éléments ou paramètres ou critères proches mais non identiques. Cette indexation n'implique pas une priorité d'un élément, paramètre ou critère par rapport à un autre et on peut aisément interchanger de telles dénominations sans sortir du cadre de la présente description. Cette indexation n'implique pas non plus un ordre dans le temps par exemple pour apprécier tel ou tel critère.
Les véhicules automobiles sont généralement munis d'une poutre pare-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 peut comporter des dispositifs absorbeur d'énergie 1 qui font la liaison entre la poutre pare-chocs 2 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.
Comme le montre les figures 2a à 6b, le dispositif absorbeur d'énergie 1 comporte au moins une première zone 21 réalisée dans un matériau polymère non- renforcé et au moins une deuxième zone 22, 23, 24 réalisée dans un matériau polymère renforcé comportant des fibres.
Par matériau polymère non-renforcé, on entend que le matériau polymère non- renforcé ne comporte pas de fibres. Ainsi, il est possible d'avoir un dispositif absorbeur d'énergie 1 comportant une première zone 21 réalisée dans un matériau présentant une première propriété d'absorption des chocs et une deuxième zone 22, 23, 24 réalisée dans un matériau présentant une deuxième propriété d'absorption des chocs. Bien évidemment, le dispositif absorbeur d'énergie 1 selon l'invention est tel que la première zone 21 et la deuxième zone 22, 23, 24 présentent des propriétés d'absorptions des chocs différentes, ou autrement dit, le matériau polymère non-renforcé de la première zone 21 présente une propriété, ou profil, ou aptitude ou encore capacité, d'absorption des chocs différente du matériau polymère renforcé comportant des fibres de la deuxième zone 22, 23, 24. Selon l'invention, seul le matériau polymère renforcé comporte des fibres. Le matériau polymère non-renforcé de la première portion 21 peut être choisi entre le polypropylène et le polyamide. Le matériau polymère renforcé de la deuxième portion 22, 23, 24 qui peut quant à lui également comporter du polypropylène ou du polyamide.
Les fibres du matériau polymère renforcé peuvent notamment être des fibres de verre ou des fibres de carbone. Ces fibres peuvent être des fibres discontinues et ainsi permettre la fabrication d'un dispositif absorbeur d'énergie 1 par injection. Les fibres peuvent être des fibres continues et permettre la fabrication d'un dispositif absorbeur d'énergie 1 par thermo formage. Ces modes de fabrications ne sont pas limitatifs et il est tout à fait possible d'imaginer tout autre mode de fabrication connu et adapté à la fabrication d'un composant bi-matière et dont l'une des matières comporte des renforts sous forme de fibres.
Sur les figures 2a à 6b, des séparations sont représentées entre les différentes zones 21, 22, 23 et 24. Ces séparations sont illustratives afin de marquer la différence de matière entre ces zones 21, 22, 23 et 24. Dans la réalité, ces zones 21 , 22, 23 et 24 sont continues et peuvent ne pas présenter de démarcation visible du fait du procédé de fabrication du dispositif absorbeur d'énergie 1, par exemple par injection bi-matière ou thermo formage .
Selon un premier mode de réalisation illustré aux figures 2a à 2c, et plus particulièrement à la figure 2a qui est une coupe longitudinale selon l'axe de coupe AA du dispositif absorbeur d'énergie 1 de la figure 1, le dispositif absorbeur d'énergie 1 comporte :
0 une base de fixation 51 à un longeron 3 de véhicule disposée à un extrémité du dispositif absorbeur d'énergie 1 ,
0 une enveloppe externe 52 creuse, et
0 des parois internes 53 et disposées dans l'enveloppe externe 52 creuse.
L'enveloppe externe 52 et les parois internes 53 s'étendent depuis la base de fixation 51 jusqu'à l'extrémité opposée du dispositif absorbeur d'énergie 1 en liaison avec la poutre pare-chocs 2. La base de fixation 51 peut notamment comporter des orifices 510 afin d'être fixée par exemple au moyen de boulons au longeron 3.
Selon une première variante illustrée à la figure 2b qui est une vue en coupe selon le repère BB de la figure 1, la base de fixation 51 et l'enveloppe externe 52 creuse sont réalisées en matériau polymère non-renforcé. Les parois internes 53 sont quant à elles réalisées en matériau polymère renforcé. Ces parois internes 53 sont ici des parois rectilignes entrecroisées qui relient les faces internes de l'enveloppe externe 52. Il est néanmoins possible d'avoir différentes formes de paroi interne 53, par exemple des parois internes 53 qui ne s'entrecroisent pas et qui sont rectilignes et parallèles les unes aux autres ou encore des parois ayant une section sinusoïdale au sein du creux de l'enveloppe externe 52.
Selon une deuxième variante illustrée à la figure 2c qui est une vue en coupe selon le repère BB de la figure 1, la base de fixation 51 est réalisée en matériau polymère non-renforcé. L'enveloppe externe 52 creuse et les parois internes 53 comportent quant à elles :
• une partie périphérique supérieure 54a et une partie périphérique inférieure 54b réalisées en matériau polymère non-renforcé, et
• une partie centrale 54c, disposée entre la partie périphérique supérieure 54a et le partie périphérique inférieure 54b et réalisée en matériau polymère renforcé.
On entend ici par supérieure et inférieure que les partie périphériques 54a et 54b sont placées de part et d'autre de la partie centrale 54c.
Dans un deuxième mode de réalisation illustré aux figures 3a à 3C, et plus particulièrement à la figure 3a qui est une coupe longitudinale selon l'axe de coupe AA du dispositif absorbeur d'énergie 1 de la figure 1, le dispositif absorbeur d'énergie 1 comporte des éléments de même forme que dans le premier mode de réalisation à la différence que les matériaux dans lesquelles ils sont réalisés peuvent être différents.
Selon une première variante illustrée à la figure 3b qui est une vue en coupe selon le repère BB de la figure 1, la base de fixation 51 et les parois internes 53 entrecroisées sont réalisées en matériau polymère renforcé. L'enveloppe externe 52 creuse est quant à elle réalisée en matériau polymère non-renforcé.
Selon une deuxième variante illustrée à la figure 3c qui est une vue en coupe selon le repère BB de la figure 1, la base de fixation 51 est réalisée en matériau polymère renforcé. L'enveloppe externe 52 creuse et les parois internes 53 comportent quant à elles :
• une partie périphérique supérieure 54a et une partie périphérique inférieure 54b réalisées en matériau polymère non-renforcé, et
• une partie centrale 54c, disposée entre la partie périphérique supérieure 54a et le partie périphérique inférieure 54b et réalisée en matériau polymère renforcé.
Les figures 4a et 4b montrent un troisième mode de réalisation où le dispositif absorbeur d'énergie 1 comporte :
0 une base intermédiaire 55 de laquelle s'étend :
■ une première enveloppe externe 52a creuse en direction de la poutre pare-chocs de sorte à former une première cavité 7a,
■ une deuxième enveloppe externe 52b creuse en direction du longeron de véhicule de sorte à former une deuxième cavité 7b, et
0 des parois internes 53a, 53b entrecroisées disposée à la fois dans la première cavité 7a et dans la deuxième cavité 7b.
Aux extrémités de la deuxième enveloppe externe 52b creuse, le dispositif absorbeur d'énergie 1 comporte des pattes de fixation 512 comprenant des orifices 510 afin d'être fixée par exemple au moyen de boulons au longeron 3.
Dans ce troisième mode de réalisation, la base intermédiaire 55, la première enveloppe externe 52a et la deuxième enveloppe externe 52b sont réalisées en matériau polymère non-renforcé. Les parois internes 53a, 53b entrecroisées de la première cavité 7a et de la deuxième cavité 7b sont réalisées en matériau polymère renforcé. Les figures 5a et 5b montrent un quatrième mode de réalisation où le dispositif absorbeur d'énergie 1 comporte les mêmes éléments que dans le troisième mode de réalisation à la différence que les matériaux dans lesquels ils sont réalisés peuvent varier.
Dans ce quatrième mode de réalisation, la base intermédiaire 55, la première enveloppe externe 52a et les parois internes 53a entrecroisées de la première cavité 7a sont réalisées en matériau polymère non-renforcé. La deuxième enveloppe externe 52b et les parois internes 53b entrecroisées de la deuxième cavité 7b sont quant à elles réalisées en matériau polymère renforcé.
Selon un cinquième mode de réalisation illustré aux figures 6a et 6b, le dispositif absorbeur d'énergie peut comporter :
0 une base de fixation 51 à un longeron 3 de véhicule et des rangés de structures alvéolées 56 s'étendant depuis la base de fixation 51 jusqu'à l'extrémité opposée du dispositif absorbeur d'énergie 1 en liaison avec la poutre pare-chocs 2, la base de fixation 51 et les structures alvéolées 56 étant réalisées en matériau polymère non-renforcé, et
0 une paroi sinueuse 58 entourant au moins partiellement les rangés de structure alvéolées 56 et s'étendant depuis la base de fixation 51 jusqu'à l'extrémité opposée du dispositif absorbeur d'énergie 1 en liaison avec la poutre pare-chocs, la paroi sinueuse 58 étant réalisée en matériau polymère renforcé, plus particulièrement en une feuille textile de fibres continues imprégnée.
La base de fixation 51 peut notamment comporter des orifices 510 afin d'être fixée par exemple au moyen de boulons au longeron 3.
La figure 7 montre les effets et avantages de cette composition particulière du dispositif absorbeur d'énergie 1 selon l'invention. La figure 7 montre un diagramme de l'évolution de la contraction d'un dispositif absorbeur d'énergie 1 en fonction de sa résistance à la déformation. La courbe X montre cette évolution pour un dispositif absorbeur d'énergie 1 réalisé entièrement dans un matériau plastique tel que le polypropylène. La courbe Y montre quant à elle cette évolution pour un dispositif absorbeur d'énergie 1 selon l'invention.
Les deux courbes X et Y comportent toutes deux un pic, respectivement XI et Y 1. Ce pic correspond à la quantité initiale d'énergie nécessaire pour que le dispositif absorbeur d'énergie 1 commence à se déformer. Le pic Yl du dispositif absorbeur d'énergie 1 selon l'invention est supérieur au pic XI du dispositif absorbeur d'énergie 1 en plastique. Cela indique que le dispositif absorbeur d'énergie 1 selon l'invention ne commence à se déformer que pour des chocs dont la quantité d'énergie est supérieure à celle des chocs qui font se déformer le dispositif absorbeur d'énergie 1 en plastique. Ce pic Yl plus élevé permet notamment d'éviter que le dispositif absorbeur d'énergie 1 commence à se déformer lors de chocs de faible énergie, par exemple un choc à faible vitesse et ainsi évite à l'utilisateur de devoir changer les dispositifs absorbeurs d'énergie 1.
De plus, la différence ΔΥ entre la résistance à la déformation au sommet du pic et la moyenne de la résistance à la déformation de la courbe Y est supérieure à la différence ΔΧ de la courbe X. Cela indique que le dispositif absorbeur d'énergie 1 selon l'invention permet d'absorber une plus grande quantité d'énergie qu'un dispositif absorbeur d'énergie 1 en plastique. Cette faible différence ΔΥ permet notamment d'absorber une plus grande quantité d'énergie lors de chocs de forte énergie, par exemple un choc à grande vitesse.
Cela est permis par l'association de la première zone 21 réalisée dans un matériau polymère non-renforcé qui donne au dispositif absorbeur d'énergie 1 une bonne ductilité et à la deuxième zone 22, 23, 24 réalisée dans un matériau polymère renforcé comportant des fibres qui donne au dispositif absorbeur d'énergie 1 une bonne résistance et une certaine rigidité. De plus l'utilisation d'un matériau polymère renforcé et d'un matériau polymère non-renforcé, permet de limiter la masse du dispositif absorbeur d'énergie 1. Ainsi, on voit bien que le dispositif absorbeur d'énergie 1 selon l'invention, de part la présence d'une première zone 21 réalisée dans un matériau polymère non- renforcé et d'au moins une deuxième zone 22, 23, 24, réalisée en matériau polymère renforcé de fibres, conserve une bonne légèreté tout étant capable d'absorber plus d'énergie des chocs éventuels et tout en ayant une meilleure résistance à des chocs de faible énergie.

Claims

REVENDICATIONS
Dispositif absorbeur d'énergie (1) pour poutre pare-chocs (2) de véhicule automobile, ledit dispositif absorbeur d'énergie (1) étant destiné à faire la liaison entre une poutre pare-chocs (2) et l'extrémité d'un longeron (3) de véhicule en regard de la poutre pare-chocs (2), caractérisé en ce que le dispositif absorbeur d'énergie (1) comporte au moins une première zone (21) réalisée dans un matériau polymère non-renforcé et au moins une deuxième zone (22, 23, 24) réalisée dans un matériau polymère renforcé comportant des fibres.
Dispositif absorbeur d'énergie (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau polymère renforcé comporte des fibres de verre.
Dispositif absorbeur d'énergie (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau polymère renforcé comporte des fibres de carbone.
Dispositif absorbeur d'énergie (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau polymère renforcé comporte des fibres continues et/ou discontinues.
Dispositif absorbeur d'énergie (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau polymère non-renforcé de la première portion (21) est choisi entre le polypropylène et le polyamide et le matériau polymère renforcé de la deuxième portion (22, 23, 24) comporte du polypropylène ou du polyamide.
Dispositif absorbeur d'énergie (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte :
0 une base de fixation (51) à un longeron (3) de véhicule,
0 une enveloppe externe (52) creuse, et 0 des parois internes (53) et disposées dans l'enveloppe externe (52) creuse, l'enveloppe externe (52) et les parois internes (53) s'étendant depuis la base de fixation (51) jusqu'à l'extrémité opposée du dispositif absorbeur d'énergie (1) en liaison avec la poutre pare-chocs (2).
7. Dispositif absorbeur d'énergie (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que la base de fixation (51) et l'enveloppe externe (52) creuse sont réalisées en matériau polymère non-renforcé et que les parois internes (53) sont réalisées en matériau polymère renforcé.
8. Dispositif absorbeur d'énergie (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'enveloppe externe (52) creuse est réalisée en matériau polymère non-renforcé et que la base de fixation (51) et les parois internes (53) sont réalisées en matériau polymère renforcé.
9. Dispositif absorbeur d'énergie (1) selon la revendication 6 caractérisé en ce que l'enveloppe externe (52) creuse et les parois internes (53) comportent une partie périphérique supérieure (54a) et une partie périphérique inférieure (54b) réalisées en matériau polymère non-renforcé et une partie centrale (54c) réalisée en matériau polymère renforcé.
10. Dispositif absorbeur d'énergie (1) selon la revendication 9, caractérisé en ce que la base de fixation (51) est réalisée en matériau polymère non-renforcé. 11. Dispositif absorbeur d'énergie (1) selon la revendication 9, caractérisé en ce que la base de fixation (51) est réalisée en matériau polymère renforcé.
12. Dispositif absorbeur d'énergie (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte :
0 une base intermédiaire (55) de laquelle s'étend ■ une première enveloppe externe (52a) creuse en direction de la poutre pare-chocs de sorte à former une première cavité (7a),
■ une deuxième enveloppe externe (52b) creuse en direction du longeron de véhicule de sorte à former une deuxième cavité (7b), et
0 des parois internes (53a, 53b) disposées à la fois dans la première cavité (7a) et dans la deuxième cavité (7b).
13. Dispositif absorbeur d'énergie (1) selon la revendication 12, caractérisé en ce que :
0 la base intermédiaire (55), la première enveloppe externe (52a) et la deuxième enveloppe externe (52b) sont réalisées en matériau polymère non- renforcé,
0 les parois internes (53 a, 53b) de la première cavité (7a) et de la deuxième cavité (7b) sont réalisées en matériau polymère renforcé.
14. Dispositif absorbeur d'énergie (1) selon la revendication 12, caractérisé en ce que :
0 la base intermédiaire (55), la première enveloppe externe (52a) et les parois internes (53a) de la première cavité (7a) sont réalisées en matériau polymère non-renforcé,
0 la deuxième enveloppe externe (52b) et les parois internes (53b) entrecroisées de la deuxième cavité (7b) sont réalisées en matériau polymère renforcé. 15. Dispositif absorbeur d'énergie (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte :
0 une base de fixation (51) à un longeron de véhicule et des rangés de structures alvéolées (56) s'étendant depuis la base de fixation (51) jusqu'à l'extrémité opposée du dispositif absorbeur d'énergie (1) en liaison avec la poutre pare-chocs (2), la base de fixation (51) et les structures alvéolées (56) étant réalisées en matériau polymère non-renforcé, et
une paroi sinueuse (58) entourant au moins partiellement les rangés de structure alvéolées (56) et s'étendant depuis la base de fixation (51) jusqu'à l'extrémité opposée du dispositif absorbeur d'énergie (1) en liaison avec la poutre pare-chocs (2), la paroi sinueuse (58) étant réalisée en matériau polymère renforcé.
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