TITRE : DISPOSITIF D’ABSORPTION D’ENERGIE

La présente invention se rapporte au domaine des dispositifs d’absorption d’énergie équipant un véhicule, notamment automobile. Plus particulièrement, l’invention se rapporte à un dispositif d’absorption d’énergie disposé sur un élément à protéger d’un véhicule, notamment automobile, l’élément à protéger étant par exemple une caisse du véhicule ou une batterie électrique du véhicule.

Les dispositifs d’absorption d’énergie des véhicules automobiles sont habituellement installés entre un pare-chocs et un longeron dudit véhicule., ou encore à proximité d’un dispositif d’alimentation électrique du véhicule comme une batterie électrique. Qu’ils soient positionnés au niveau du pare- chocs avant, du pare-chocs arrière ou du dispositif d’alimentation électrique du véhicule automobile, ces dispositifs d’absorption d’énergie ont pour fonction d’absorber au moins en partie l’énergie transférée au véhicule lors de potentiels impacts avec des objets extérieurs.

Plus particulièrement, les dispositifs d’absorption d’énergie permettent d’éviter que cette énergie soit transmise intégralement aux longerons du véhicule ou à la batterie électrique de celui-ci et de limiter ainsi leur déformation lors de ces impacts, étant entendu que le remplacement d’un longeron, élément structurel important du soubassement du véhicule, ou de la batterie électrique nécessiterait des opérations coûteuses.

Pour atteindre les performances d'absorption de choc souhaitées, il est connu de réaliser des dispositifs d’absorption d’énergie dans un matériau composite approprié auquel on peut associer un élément support formant par ailleurs absorbeur complémentaire en plastique ou tout autre matériau similaire.

Dans ce contexte, il peut être souhaité d’adjoindre au matériau composite une pièce de renfort, qui vient recouvrir au moins en partie ce matériau composite et qui améliore ses capacités de résistance aux impacts.

Le positionnement relatif de cette pièce en matériau composite et de cette pièce de renfort est cependant complexe, ces deux éléments devant par exemple être maintenus en position l’un par rapport à l’autre afin de subir différentes étapes d’usinage comme une déformation par chauffage pour donner une forme appropriée au matériau composite et une opération de surmoulage pour figer la position du matériau composite au sein du support formé par la pièce plastique.

La présente invention vise à pallier cet inconvénient en proposant un dispositif d’absorption d’énergie dans lequel la pièce en matériau composite et la pièce de renfort sont jointes l’une à l’autre, de sorte que l’usinage de l’ensemble ainsi formé est facilité.

La présente invention a ainsi pour principal objet un dispositif d'absorption d'énergie pour véhicule comprenant au moins une âme, composée d’au moins un matériau d’absorption d’énergie, et une structure plastique moulée sur l’âme pour former un ensemble monobloc. Selon l’invention, le dispositif comporte au moins une pièce de renfort formant une surépaisseur locale de l’âme et le dispositif comporte en outre au moins un élément de maintien mécanique contribuant à maintenir solidaires l’âme et l’au moins une pièce de renfort.

Un tel dispositif absorbeur d’énergie a pour fonction d’absorber au moins en partie l’énergie d’un impact subi par le véhicule. L’âme est une pièce de ce dispositif d’absorption d’énergie, sa composition la dotant de propriétés de résistance aux chocs en lui permettant d’absorber de l’énergie en cas d’impact. Afin de profiter de telles propriétés, une structure plastique est moulée sur cette âme, agissant comme une pièce de support qui permet la bonne position de l’âme préalablement au choc. Le dispositif d’absorption d’énergie selon l’invention comprend par ailleurs au moins une pièce de renfort, qui est destinée à s’intercaler entre l’âme et la structure plastique. Une telle pièce de renfort, en formant une surépaisseur locale de l’âme, permet d’améliorer encore sa résistance aux impacts. L’âme et la pièce de renfort sont rendues solidaires par le biais d’un ou plusieurs éléments de maintien mécanique, ce ou ces éléments offrant une solution aux problématiques de positionnement de l’art antérieur. Plus particulièrement, la pièce de renfort doit être positionnée précisément pour qu’elle ait l’effet technique escompté une fois le dispositif d’absorbeur d’énergie sur le véhicule, et il convient que la pièce de renfort conserve cette position théorique par rapport à l’âme jusqu’à ce que le surmoulage de la structure plastique fige la position de la pièce de renfort. Le ou les éléments de maintien mécaniques spécifiques de l’invention permettent de s’assurer que la pièce de renfort est dans la position théorique souhaitée au moment du surmoulage évoquée.

D’autres moyens de solidarisation de l’âme et de la pièce de renfort auraient pu être envisagés, comme un collage. Le collage est plus facile à mettre en œuvre, mais nécessite une composition particulière de la colle pour s’adapter aux propriétés des matériaux utilisés pour réaliser l’âme et la pièce de renfort, alors que, selon l’invention, la mise en œuvre d’un moyen de maintien mécanique permet de s’adapter à tous les types de matériaux composites, sans par ailleurs être sensible aux conditions de chauffe que peut subir le sous- ensemble ainsi formé pour être déformé et présenter une forme particulière sur laquelle est surmoulée la structure plastique.

Selon une caractéristique de l’invention, le matériau d’absorption d’énergie comporte une matière plastique et au moins un matériau de consolidation, notamment à base de fibres de carbone et/ou de verre, incorporé dans la matière plastique.

Une telle association entre matière plastique et matériau de consolidation forme un matériau composite, capable d’absorber des efforts.

La matière plastique peut par exemple être un polypropylène renforcé, un polypropylène, un polycarbonate, un polyamide ou encore un mélange polycarbonate/polytéréphtalate de butylène (PBT). Le matériau de consolidation peut notamment comprendre des fibres qui s’étendent suivant une direction longitudinale du dispositif d’absorption d’énergie. Ainsi, le sens d’élongation des fibres est sensiblement perpendiculaire à une direction des efforts encaissés par le dispositif d’absorption d’énergie lors d’un choc subi par le véhicule automobile. Une telle caractéristique permet d’optimiser l’absorption d’énergie par le dispositif de l’invention en augmentant sa capacité de déformation. Selon une autre caractéristique de l’invention, l’âme et l’au moins une pièce de renfort présentent une forme de feuille. Les feuilles formant respectivement l’âme et l’au moins une pièce de renfort peuvent être d’épaisseurs sensiblement similaires.

De telles feuilles sont déformables, notamment par des opérations d’usinage à chaud, de sorte à pouvoir prendre une configuration optimisée pour l’absorption des chocs, et notamment une configuration ondulée. Il est ainsi plus facile de donner à l’âme et à l’au moins une pièce de renfort une géométrie de forme similaire d’une pièce à l’autre.

Selon une caractéristique de l’invention, l’âme et l’au moins une pièce de renfort reposent à plat l’une sur l’autre et présentent ensemble une géométrie de forme commune.

Selon une autre caractéristique de l’invention, l’âme présente une géométrie de forme sinusoïdale.

On comprend que l’âme est déformée, par exemple par chauffage, de façon à présenter une forme ondulée avec une succession de crêtes parmi lesquelles au moins une dépression et au moins une élévation, disposées en alternance selon l’une des dimensions de l’âme. Une telle géométrie sinusoïdale permet un écrasement régulier et progressif du dispositif d’absorption d’énergie et ainsi une meilleure absorption des efforts lors d’un impact.

Selon une caractéristique, l’au moins une pièce de renfort est disposée en recouvrement d’au moins une des crêtes de la forme sinusoïdale.

Selon une caractéristique de l’invention, le dispositif présente une face externe destinée à recevoir les chocs et une face interne opposée destinée à être disposée en regard de l’élément à protéger, la forme sinusoïdale de l’âme comprenant une alternance de crêtes externes dont le sommet participe à définir la face externe et de crêtes internes dont le sommet participe à définir la face interne, l’au moins une pièce de renfort étant disposée en recouvrement d’une des crêtes externes.

La face externe et la face interne sont disposées à des extrémités opposées du dispositif d’absorption d’énergie. Elles peuvent être discontinues, des creux pouvant être formés entre deux sommets voisins de crêtes externes ou de crêtes internes. L’au moins une pièce de renfort vient recouvrir, au moins en partie, l’extrémité du dispositif d’absorption qui est destinée à recevoir les chocs, c'est-à-dire sa face externe.

Selon une autre caractéristique de l’invention, l’au moins un élément de maintien mécanique est disposé à distance de la crête externe en recouvrement duquel est disposée l’au moins une pièce de renfort.

L’au moins un élément de maintien mécanique permet de solidariser l’âme et l’au moins une pièce de renfort et il présente à cet effet une rigidité de telle sorte qu’il est recherché d’écarter l’élément de maintien mécanique de la face externe, et donc des crêtes externes qui participent à la former, destinée à recevoir les chocs. Plus particulièrement, cet élément de maintien mécanique peut être disposé au voisinage d’une crête interne voisine de la crête externe que l’au moins une pièce de renfort recouvre.

Selon une caractéristique de l’invention, l’au moins une pièce de renfort s’étend localement sur l’âme d’une crête interne à une crête interne voisine, en recouvrant une unique crête externe.

Selon une caractéristique de l’invention, l’au moins une pièce de renfort présente une forme de plaque, en appui contre l’âme de plus grandes dimensions, la plaque étant déformée pour présenter une géométrie sinusoïdale commune à celle de l’âme, et dans lequel l’au moins un élément de maintien est disposé sur la périphérie de cette plaque formant pièce de renfort.

La pièce de renfort peut notamment présenter à l’origine une forme plane rectangulaire, qui pour présenter une géométrie sinusoïdale commune à celle de l’âme, est par la suite déformée par chauffage. L’au moins une pièce de renfort et l’âme étant destinées à être solidarisées, le dispositif d’absorption d’énergie comprend au moins un élément de maintien mécanique qui est ici disposé sur la périphérie de l’au moins une pièce de renfort. On entend par « périphérie » que cet au moins un élément de maintien est disposé au voisinage des contours ou bords de cette pièce de renfort.

Selon une caractéristique de l’invention, une partie centrale de la plaque formant l’au moins une pièce de renfort est disposée en recouvrement d’une crête externe de la géométrie commune à l’âme et à l’au moins une pièce de renfort, ladite partie centrale étant dépourvue d’éléments de maintien mécanique. Ainsi, tel qu’évoqué précédemment, le ou les éléments de maintien mécanique ne sont pas disposés sur la crête et ne forment pas des points durs qui peuvent être préjudiciables lors d’un choc subi par le véhicule, et notamment pour le véhicule tiers amené à percuter le véhicule.

La partie centrale de l’au moins une pièce de renfort doit ici être considérée comme une partie disposée à distance, selon au moins une direction d’allongement de la feuille formant à l’origine la pièce de renfort, de deux bords de cette pièce de renfort participant à former la périphérie de celle-ci.

Cette partie centrale étant disposée de manière à recouvrir une crête externe de la géométrie sinusoïdale commune à l’âme et à l’au moins une pièce de renfort, on comprend que le ou les éléments de maintien sont disposés au voisinage des crêtes internes, de sorte que les éléments de maintien sont le plus éloignés possible de la face externe destinée à subir en première le choc subi par le dispositif d’absorption d’énergie.

Selon une autre caractéristique, plusieurs pièces de renfort sont disposées à distance l’une de l’autre sur l’âme, au moins un élément de maintien mécanique étant associé à chacune des pièces de renfort pour la maintenir solidaire de l’âme indépendamment des autres pièces de renfort.

Chaque pièce de renfort est ainsi solidarisée à l’âme par au moins un élément de maintien mécanique, un tel élément de maintien mécanique participant à la solidarisation d’une seule pièce de renfort.

Selon une caractéristique, l’élément de maintien mécanique comporte un rivet. Avantageusement, le rivet formant l’élément de maintien mécanique est choisi parmi un rivet standard, un rivet aveugle, un rivet type œillet ou encore un rivet à contreplaqué.

Ces rivets représentent des éléments de maintien mécaniques faciles à mettre en œuvre, notamment dans un contexte où un positionnement en périphérie de la pièce de renfort est souhaité, aussi bien pour éviter la présence de ces points durs au niveau de la face externe du dispositif d’absorption d’énergie que pour permettre un maintien efficace du sous-ensemble formé par l’âme et la pièce de renfort au voisinage des contours de ce sous-ensemble et permettre d’éviter un décollement potentiel avant le surmoulage de la structure plastique.

Selon une caractéristique de l’invention, la structure plastique comporte des moyens de fixation du dispositif d’absorption d’énergie sur un élément du véhicule qui est à protéger.

De tels moyens de fixation participent à l’arrimage du dispositif d’absorption d’énergie sur le véhicule qu’il est destiné à équiper. L’âme et la pièce de renfort présentent elles aussi des moyens de fixation, par exemple des dégagements ou des encoches. Ces moyens de fixation sont aptes à recevoir des éléments de fixation, qui en traversant à la fois l’âme, la pièce de renfort et la structure plastique permettent de fixer le dispositif d’absorption d’énergie à l’élément du véhicule qu’il est destiné à protéger. Une telle fixation intervient au niveau de la face interne du dispositif d’absorption d’énergie, qui est celle qui est en regard de l’élément à protéger.

L’invention concerne en outre un véhicule, notamment automobile, comprenant au moins un élément à protéger des chocs et au moins un dispositif d’absorption d’énergie tel que décrit précédemment.

Un tel élément à protéger peut par exemple être une caisse du véhicule ou une batterie électrique de celui-ci. Le dispositif d’absorption d’énergie est disposé en regard de l’élément à protéger, de sorte que sa face interne est en regard de cet élément à protéger tandis que sa face externe destinée à recevoir les chocs lui est opposée.

L’invention couvre par ailleurs un procédé de fabrication d’un dispositif d’absorption d’énergie tel que décrit précédemment, au cours duquel : on dispose à plat l’une sur l’autre une feuille formant l’âme et au moins une feuille formant localement sur l’âme l’au moins une pièce de renfort, on assemble mécaniquement l’âme et l’au moins une pièce de renfort par des éléments de maintien mécaniques, on déforme l’ensemble ainsi formé et on surmoule sur cet ensemble déformé une structure plastique pour former un ensemble monobloc. Un tel assemblage comprend donc une étape de positionnement, une étape d’assemblage et une étape de déformation. L’étape de positionnement consiste à placer la feuille formant l’au moins une pièce de renfort en regard de l’âme, de façon à recouvrir localement cette âme et plus précisément une portion de cette âme que l’on cherche à renforcer. L’étape d’assemblage fait intervenir les éléments de maintien mécanique, par exemple des rivets, qui participent à solidariser l’âme et l’au moins une pièce de renfort. L’ensemble ainsi formé est ensuite déformé par exemple par chauffage et la structure plastique est surmoulée sur cet ensemble afin d’obtenir le dispositif d’absorption d’énergie selon l’invention. On entend par « ensemble monobloc » que l’ensemble formé par l’âme et l’au moins une pièce de renfort d’une part et la structure plastique d’autre part ne peut être séparé sans entraîner la détérioration d'au moins l'un de ces éléments. En d'autres termes, la structure plastique ne peut être dissociée de l’âme et de l’au moins une pièce de renfort sans que l'une ou l’autre ne soit détériorée.

D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit, d’exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif, en référence aux dessins annexés parmi lesquels :

[Fig. i] illustre, selon une vue en perspective, un dispositif d’absorption d’énergie selon l’invention, comportant notamment une âme, associée à une pièce de renfort et une structure plastique ;

[Fig. 2] est une vue en perspective d’une âme et d’une pièce de renfort du dispositif d’absorption d’énergie de la figure i, ici représenté sans la structure plastique ;

[Fig. 3] est une vue en éclaté de l’âme et de la pièce de renfort de la figure 2 ;

[Fig. 4] est une vue en coupe de l’assemblage de ‘âme et de la pièce de renfort de la figure 2, rendant visible, schématiquement, des éléments de maintien mécanique solidarisant l’âme et la pièce de renfort ;

[Fig. 5] est une représentation schématique d’un procédé de fabrication du dispositif d’absorption d’énergie de la figure 1. Les caractéristiques, variantes et les différentes formes de réalisation de l’invention et qui vont notamment être décrites par la suite, peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes par rapport aux autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolée des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique et/ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur.

Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.

Dans la description détaillée qui va suivre, les dénominations « longitudinale », « transversale » et « verticale » se réfèrent à l’orientation du dispositif d’absorption d’énergie selon l’invention. Une direction longitudinale correspond à une direction principale d’allongement de ce dispositif d’absorption d’énergie, cette direction longitudinale étant parallèle à un axe longitudinal L d’un repère L, V, T illustré sur les figures. Une direction verticale correspond à une direction de fixation du dispositif d’absorption d’énergie sur le véhicule qu’il est destiné à équiper, et notamment sur l’élément à protéger des chocs, cette direction verticale étant parallèle à un axe vertical V du repère L, V, T et cet axe vertical V étant perpendiculaire à l’axe longitudinal L. Enfin, une direction transversale correspond à une direction parallèle à un axe transversal T du repère L, V, T, cet axe transversal T étant perpendiculaire à l’axe longitudinal L et à l’axe vertical V.

La figure 1 illustre ainsi, schématiquement, un dispositif d'absorption d'énergie 2 selon l’invention, un tel dispositif d'absorption d'énergie 2 étant destiné à équiper un véhicule, par exemple un véhicule automobile. Le dispositif d'absorption d'énergie 2 comprend ici une âme 4, au moins une pièce de renfort 6 et une structure plastique 8.

Le dispositif d'absorption d'énergie 2 est destiné à protéger le véhicule qu’il équipe des chocs et impacts qu’il pourrait subir. À cet effet, il est disposé en regard d’un élément du véhicule à protéger, non représenté, un tel élément pouvant notamment être une caisse du véhicule ou une batterie électrique de celui-ci. Le dispositif d'absorption d'énergie 2 s’étend principalement selon une direction longitudinale et il présente ici une forme s’inscrivant principalement dans un parallélépipède rectangle. Le dispositif d'absorption d'énergie 2 comprend une face interne 10 et une face externe 12, opposées selon une direction verticale, la face interne 10 étant disposée à une première extrémité verticale 14 du dispositif d'absorption d'énergie 2 tandis que la face externe 12 est disposé à une deuxième extrémité verticale 16. Face interne 10 et première extrémité verticale 14 sont en regard de l’élément à protéger, tandis que face externe 12 et deuxième extrémité verticale 16 sont orientées de façon à recevoir des chocs.

L’âme 4 est constituée d’un matériau d’absorption d’énergie doté de propriétés de résistance aux chocs. Un tel matériau d’absorption d’énergie peut par exemple être un matériau composite, formé d’un matériau de consolidation et d’une matière plastique. Ce matériau de consolidation, qui est incorporé dans la matière plastique, peut notamment comprendre des fibres de carbone et/ ou de verre renforçant localement l’âme. Les fibres peuvent être agencées de manière à présenter une direction d’élongation commune, et par exemple une direction parallèle à la direction longitudinale dans laquelle s’étend principalement le dispositif d'absorption d'énergie 2.

L’âme 4 et l’au moins une pièce de renfort 6 présentent respectivement, avant toute opération d’usinage destinée à les déformer simultanément, une forme de feuille 18 et 20 comme visible en figure 5. Ces feuilles 18 et 20 sont sensiblement planes et s’étendent principalement dans un plan longitudinaltransversal. Elles présentent une épaisseur réduite, une telle épaisseur correspondant à leur dimension verticale lorsqu’elles sont à plat comme précédemment évoqué. La feuille 18 correspondant à l’âme 4 peut par exemple présenter une épaisseur de 2,5 mm tandis que la feuille 20 correspondant à l’au moins une pièce de renfort 6 peut présenter une épaisseur d’environ 1 mm.

La feuille 18 formant l’âme 4 présente au moins une dimension, distincte de l’épaisseur, qui est supérieure à la dimension correspondante de la feuille 20 formant l’au moins une pièce de renfort 6. Plus particulièrement, la feuille 18 formant l’âme 4 présente une dimension transversale supérieure à la dimension transversale correspondante de la feuille 20 formant l’au moins une pièce de renfort 6 et cette feuille 18 formant l’âme 4 présente une dimension longitudinale égale à la dimension longitudinale correspondante de la feuille 20 formant l’au moins une pièce de renfort 6.

Selon l’invention, l’âme 4 et l’au moins une pièce de renfort 6 reposent à plat l’une sur l’autre et présentent ensemble une géométrie de forme commune. On comprend ici que la feuille 20 correspondant à l’au moins une pièce de renfort 6 est positionnée sur la feuille 18 correspondant à l’âme 4, la recouvrant au moins partiellement. La géométrie de forme commune correspond à une géométrie sensiblement plane lorsque les deux pièces reposent l’une sur l’autre avant déformation de ce sous-ensemble, et la géométrie de forme commune correspond à une géométrie ondulée lorsque les deux pièces sont l’une contre l’autre après déformation de ce sous-ensemble.

En effet, la feuille 18 correspondant à l’âme 4 et la feuille 20 correspondant à l’au moins une pièce de renfort 6 sont destinées à être rendues solidaires et à subir simultanément une déformation pour former le dispositif d'absorption d'énergie 2, selon un procédé de fabrication qui sera décrit par la suite en relation avec la figure 5.

Préalablement à leur déformation, l’âme et l’au moins une pièce de renfort 6 sont rendues solidaires par le biais d’au moins un élément de maintien mécanique 22 selon l’invention. On comprend que le dispositif d'absorption d'énergie 2 peut comporter un élément de maintien mécanique 22 ou plusieurs éléments de maintien mécanique 22, comme c’est le cas sur les figures. De tels éléments de maintien mécanique 22 peuvent par exemple prendre la forme de rivets, notamment des rivets standards, des rivets aveugles ou encore des rivets à contreplaqué.

Tel que cela est illustré notamment sur les figures 4 et 5, les éléments de maintien mécanique 22 sont agencés sur le dispositif d'absorption d'énergie 2 selon une disposition particulière. Ainsi, selon l’invention, les éléments de maintien mécanique 22 sont disposés en périphérie 24 d’une plaque rectangulaire, qui représente la forme à l’origine de la feuille formant l’au moins une pièce de renfort 6, une partie centrale 26 de cette plaque rectangulaire étant au contraire dépourvue de tels éléments de maintien mécanique 22. On comprend que cette périphérie 24 correspond aux contours ou bordures de l’au moins une pièce de renfort 6, tandis que la partie centrale 26 est sa portion qui est à distance de ces contours ou bordures et est entourée par ceux-ci.

Plus particulièrement, dans l’exemple illustré où les dimensions longitudinales de l’âme et de la pièce de renfort sont les mêmes et où la dimension transversale de la pièce de renfort est inférieure à la dimension transversale correspondante de l’âme de manière à réaliser une couverture partielle, la partie centrale de la pièce de renfort s’étend à distance des bords longitudinaux, c’est-à-dire les bords de la pièce de renfort qui s’étendent perpendiculairement à la direction transversale.

La perforation de l’âme 4 et de l’au moins une pièce de renfort 6, nécessaire à leur solidarisation par des éléments de maintien mécanique, peut alternativement être réalisée directement lorsque les éléments de maintien mécanique 22 traversent leur épaisseur lorsqu’ils sont mis en place, ou par l’intermédiaire d’orifices 27, visibles en figure 5, formés au préalable dans l’épaisseur de cette âme 4 et de cette au moins une pièce de renfort 6.

Une fois solidarisées grâce aux éléments de maintien mécanique 22, l’âme 4 et l’au moins une pièce de renfort 6 sont déformées afin de prendre une forme configurée spécifiquement pour absorber les chocs. L’âme est ainsi déformée pour présenter une géométrie de forme sinusoïdale constituée d’une alternance de crêtes en dépression et élévation successives, comme il est particulièrement visible aux figures 2 à 4. Une telle forme sinusoïdale correspond à une ondulation de l’épaisseur de l’âme 4 et elle est orientée de sorte que l’amplitude de la forme sinusoïdale, entre deux crêtes successives, est orientée perpendiculairement à la face externe destinée à recevoir les chocs, afin de favoriser un écrasement progressif du dispositif d'absorption d'énergie 2 lors d’un impact. Les dépressions correspondent à des crêtes internes 28 de l’âme 4, tandis que les élévations correspondent à des crêtes externes 30 de cette âme 4. Les crêtes internes 28 sont au voisinage de la face interne 10 et de la première extrémité verticale 14, alors que les crêtes externes 30 sont au voisinage de la face externe 12 et de la deuxième extrémité verticale 16. Plus particulièrement, les sommets 32 des crêtes internes 28 participent à définir la face interne 10 et les sommets 34 des crêtes externes 30 participent à délimiter la face externe 12. On comprend ainsi que lorsque le dispositif d'absorption d'énergie 2 est installé au sein du véhicule qu’il est destiné à occuper, les crêtes internes 28 sont en regard de l’élément à protéger tandis que les crêtes externes 30 sont destinées à recevoir les chocs.

Selon l’invention, l’au moins une pièce de renfort 6 est disposée en recouvrement d’au moins une des crêtes de la forme sinusoïdale de l’âme 4. L’au moins une pièce de renfort 6 forme ainsi une surépaisseur locale de l’âme 4, permettant de renforcer sa résistance aux impacts. Plus particulièrement et tel que visible notamment aux figures 2 à 4, l’au moins une pièce de renfort 6 recouvre une unique crête externe 30 de l’âme 4. L’au moins une pièce de renfort 6 présente alors une section en forme de U, vue dans un plan perpendiculaire à la direction longitudinale de l’âme. Ainsi, elle s’étend depuis le sommet 32 d’une crête interne 28 donnée jusqu’au sommet 32 d’une crête interne 28 adjacente, recouvrant de cette façon le sommet 34 de la crête externe 30 disposée entre ces deux crêtes internes 28 adjacentes. Par conséquent, c’est la partie centrale 26 de la feuille qui forme l’au moins une pièce de renfort 6 qui est disposée en recouvrement de la crête externe 30 de l’âme 4, tandis que les bords longitudinaux formant la périphérie 24 de cette feuille sont respectivement au voisinage d’une crête interne 28.

Les éléments de maintien mécanique 22 sont disposés à distance de la crête externe 30 qui est recouverte l’au moins une pièce de renfort 6. Ces éléments de maintien mécanique 22 peuvent par exemple être disposés au voisinage des crêtes internes 28 adjacentes à la crête externe 30 recouverte. La partie centrale 26 de la plaque rectangulaire qui forme l’au moins une pièce de renfort 6 étant dépourvue d’éléments de maintien mécanique 22, on comprend que ces éléments de maintien mécanique 22 sont situés sur la face interne 10 plutôt que sur la face externe 12 et que le sommet 34 de la crête externe 30 recouverte, un tel sommet 34 participant à former cette face externe 12, est dépourvu lui aussi de d’éléments de maintien mécanique 22. Alternativement, l’an moins une pièce de renfort 6 peut recouvrir plusieurs crêtes externes 30 successives. Dans ce cas, les éléments de maintien mécanique 22 pourraient être disposés au voisinage des deux crêtes internes 28 situées à chacune à une extrémité transversale 36 ou 38 de l’au moins une pièce de renfort 6, ou encore au voisinage de chaque crête interne 28 recouverte par l’au moins une pièce de renfort 6.

Il est également possible d’envisager un mode de réalisation de l’invention, non représenté ici, dans lequel plusieurs pièces de renfort 6 seraient disposées à distance les unes des autres sur l’âme, chacune de ces pièces de renfort 6 recouvrant alors une crête externe 30 de l’âme. Chacune des pièces de renfort 6 est dans ce cas rendue solidaire de l’âme par l’intermédiaire d’un ou plusieurs d’éléments de maintien mécanique 22 qui lui sont propres, indépendamment des éléments de maintien mécanique utilisés pour la fixation des autres pièces de renfort 6.

Un dispositif d’absorption d’énergie 2 selon l’invention peut être obtenu à la suite d’un procédé de fabrication illustré en figure 5. Un tel procédé de fabrication peut comprendre au moins trois étapes, parmi lesquelles une étape de positionnement, une étape d’assemblage et une étape de déformation.

L’étape de positionnement correspond au positionnement relatif de la feuille 18 formant l’âme 4 et d’au moins une feuille 20 formant localement sur cette âme 4 l’au moins une pièce de renfort 6. Un tel positionnement est facilité par une configuration initiale de l’âme et de la pièce de renfort sous forme de feuilles planes et rectangulaires, de faible épaisseur et s’étendant dans cette configuration initiale en deux dimensions, à l’épaisseur près. Lors de cette étape de positionnement, la feuille 20 formant la pièce de renfort est positionnée de manière à se superposer à une portion de la feuille 18 formant l’âme destinée à devenir une crête externe de la forme ondulée de l’âme après déformation.

L’âme 4 et l’au moins une pièce de renfort 6 sont ensuite percées des orifices 27 aptes à recevoir les éléments de maintien mécanique 22. Cette opération de perçage forme une sous-étape de l’étape d’assemblage, qui se poursuit par l’insertion des éléments de maintien mécanique 22 dans les orifices précédemment formés.

Les orifices 27, et par suite les éléments de maintien mécanique 22, par exemple des rivets, sont disposés en périphérie 24 de la plaque rectangulaire qui forme l’au moins une pièce de renfort 6, les éléments de maintien mécanique étant déformés à l’aide d’une machine adaptée pour maintenir de façon irréversible l’âme et la pièce de renfort.

L’assemblage ainsi réalisé de l’âme 4 et de l’au moins une pièce de renfort 6 subit ensuite une étape de déformation, au cours de laquelle les feuilles 18 et 20 sont déformées de façon à présenter une géométrie de forme sinusoïdale commune. Une telle étape déformation peut par exemple comporter une opération préalable de chauffage 37, à une température suffisante pour rendre malléable le matériau d’absorption d’énergie, suivi d’un transfert au sein d’un moule 39 dans lequel l’âme 4 et l’au moins une pièce de renfort 6 sont thermoformées lors d’une opération de formage 41. Après déformation, l’âme 4 présente les crêtes internes et externes décrites précédemment et l’au moins une pièce de renfort est formée sur l’une des crêtes externes, avec la partie centrale 26 de l’au moins une pièce de renfort 6 qui recouvre cette crête externe 30 est dépourvue d’éléments de maintien mécanique 22. La matière plastique formant la structure plastique 8 est alors injectée dans le moule 39 lors d’une étape de surmoulage 43 et cette structure plastique 8 est surmoulée sur l’assemblage formé par l’âme 4 et l’au moins une pièce de renfort 6. On obtient alors un ensemble monobloc qui correspond au dispositif d'absorption d'énergie 2, étant entendu que l’assemblage formé par l’âme 4 et l’au moins une pièce de renfort 6 d’une part et la structure plastique 8 d’autre part ne peuvent plus être séparés sans entraîner la détérioration de l’un ou de l’autre. On comprend qu’au sein de cet ensemble monobloc, l’au moins une pièce de renfort 6 est intercalée entre l’âme 4 et la structure plastique 8, tel qu’illustré en figure 1.

Le dispositif d'absorption d'énergie 2 ainsi formé peut ensuite être fixé au véhicule qu’il est destiné à équiper grâce à des moyens de fixation 40, particulièrement visibles en figure 1. De tels moyens de fixation, ici des tubes aptes à être traversés par des vis de serrage, permettent de fixer le dispositif d'absorption d'énergie 2 à l’élément à protéger de ce véhicule. Ces moyens de fixation 40 sont, lorsque la structure plastique 8 recouvre à la fois l’âme 4 et l’au moins une pièce de renfort 6, en regard de moyens de fixation complémentaires 42 et 44 formés sur cette âme 4 et cette au moins une pièce de renfort 6 respectivement. Comme illustré en figure 2, ces moyens de fixation complémentaires 42 et 44 peuvent prendre la forme de trous traversants comme c’est le cas pour les moyens de fixation complémentaires 42 portés par l’âme 4, ou encore de lumières débouchant sur un bord longitudinal comme c’est le cas pour les moyens de fixation complémentaires 44 portés par l’au moins une pièce de renfort 6. La disposition particulière des moyens de fixation 40 et des moyens de fixation complémentaires 42 et 44, en regard les uns des autres, les rend aptes à recevoir des éléments de fixation comme par exemple des vis de serrage. Ces éléments de fixation traversent le dispositif d'absorption d'énergie 2 de part en part selon la direction verticale, c'est-à-dire depuis sa face externe 12 jusqu’à sa face interne 10. En d’autres termes, les éléments de fixation sont insérés à la fois à travers la structure plastique 8, l’au moins une pièce de renfort 6 et l’âme 4, de façon à être en prise dans l’élément à protéger du véhicule.

La présente invention propose ainsi un dispositif d’absorption d’énergie dans lequel une pièce en matériau composite et une pièce de renfort sont solidarisées l’une à l’autre par un ou plusieurs éléments de maintien mécanique, facilitant la tenue de ce sous-ensemble lors d’opération de fabrication du dispositif d’absorption d’énergie et ce quel que soit le type de matériau choisi pour la pièce en matériau composite et la pièce de renfort.

La présente invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations décrits et illustrés ici et elle s’étend également à tout moyen et toute configuration équivalents ainsi qu’à toute combinaison techniquement opérante de tels moyens.