FR3094326A1 - Rear body structure of a motor vehicle comprising reinforcement plates fixed to the front side members - Google Patents
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Abstract
Structure arrière de caisse de véhicule automobile comportant des platines de renfort fixées sur les longeronnets avant La présente invention concerne une structure arrière de caisse de véhicule automobile comportant deux longeronnets avant (16) s’étendant chacun entre un longeronnet arrière le prolongeant longitudinalement vers l’arrière et un longeron intérieur arrière s’étendant sous la zone arrière de l’habitacle, chaque dit longeronnet avant (16) comprenant un tronçon avant coudé (161) situé juste en amont d’un passage de roue arrière et s’incurvant, d’avant en arrière, du côté interne et vers le haut, ainsi qu’un tronçon arrière s’étendant dans le prolongement longitudinal arrière dudit tronçon avant (161) en longeant ledit passage de roue ; caractérisée en ce qu’elle comporte deux platines métalliques de renfort (40) fixées chacune par des points de soudure sur la face interne de la paroi latérale intérieure (161A) d’un dit tronçon avant coudé (161) correspondant. Figure de l’abrégé: Figure 3The present invention relates to a rear structure of a motor vehicle body comprising two front side members (16) each extending between a rear side member extending it longitudinally towards the body. rear and a rear interior spar extending below the rear area of the passenger compartment, each said front spar (16) comprising an angled front section (161) located just upstream of a rear wheel arch and curving, d 'front to back, on the inner side and upwards, as well as a rear section extending in the rear longitudinal extension of said front section (161) along said wheel arch; characterized in that it comprises two reinforcing metal plates (40) each fixed by welding points on the inner face of the inner side wall (161A) of a said corresponding bent front section (161). Abstract figure: Figure 3
Description
La présente invention concerne d’une manière générale la structure arrière de caisse d’un véhicule automobile.The present invention generally relates to the rear body structure of a motor vehicle.
Elle vise en particulier les longeronnets avant s’étendant chacun entre un longeronnet arrière le prolongeant longitudinalement vers l’arrière et un longeron intérieur arrière s’étendant sous la zone arrière de l’habitacle.It relates in particular to the front side members, each extending between a rear side member extending it longitudinally to the rear and a rear inner side member extending under the rear area of the passenger compartment.
Cette portion latérale de structure comprend un longeron intérieur arrière 2 s'étendant sous la zone arrière de l’habitacle et étant prolongé vers l’arrière par un longeron complémentaire ou auxiliaire 3, 4 destiné à soutenir le plancher de charge ainsi que la traverse de pare-chocs et couramment désigné sous le terme longeronnet.This lateral portion of the structure comprises a rear inner beam 2 extending under the rear area of the passenger compartment and being extended rearwards by a complementary or auxiliary beam 3, 4 intended to support the load floor as well as the bumper and commonly referred to as the longeronnet.
Un tel longeronnet est constitué généralement en deux parties, à savoir, un longeronnet avant 3 comprenant un tronçon avant coudé situé juste en amont d’un passage de roue arrière 5 et longeant ensuite longitudinalement ce passage de roue, et un longeronnet arrière 4 prolongeant ce longeronnet avant jusqu’à la traverse de pare-chocs non représentée sur cette figure.Such a beam is generally made up of two parts, namely a front beam 3 comprising an angled front section located just upstream of a rear wheel arch 5 and then longitudinally running alongside this wheel arch, and a rear beam 4 extending this front side member to the bumper crossmember not shown in this figure.
Le plancher d'assise 6 est relié au plancher avant (non visible sur la figure) par une planche à talon 7 sensiblement verticale et s'étendant sur toute la largeur de l'habitacle du véhicule, au niveau de la jonction entre le longeron intérieur arrière 2 et le longeronnet avant 3.The seat floor 6 is connected to the front floor (not visible in the figure) by a substantially vertical heel board 7 and extending over the entire width of the passenger compartment of the vehicle, at the level of the junction between the interior spar rear 2 and the front side member 3.
Tel qu’illustré sur cette figure 1, une pièce de jonction 8 assure la liaison entre le longeron intérieur arrière 2, l’extrémité avant du longeronnet avant 3 et le rebord supérieur arrière 7A de la planche à talon 7 de sorte à former une entretoise améliorant la résistance mécanique aux chocs de cette partie arrière de la structure de caisse.As illustrated in this figure 1, a junction piece 8 ensures the connection between the rear inner spar 2, the front end of the front spar 3 and the upper rear edge 7A of the heel board 7 so as to form a spacer improving the mechanical resistance to shocks of this rear part of the body structure.
Cette pièce de jonction permet à la zone de liaison entre l’extrémité arrière du longeron intérieur et l’extrémité avant du longeronnet avant de mieux résister aux efforts qu'elle subit en cas de choc arrière.This junction piece enables the connecting zone between the rear end of the inner side member and the front end of the front side member to better withstand the forces it is subjected to in the event of a rear impact.
Toutefois dans une telle configuration et en cas de choc arrière à grande vitesse, les efforts subis par le longeronnet avant entrainent un froissement important voire une déchirure de sa portion coudée qui remonte dans l’habitacle en entrainant avec elle les sièges du deuxième rang, ce qui augmente les risques de blessures des passagers occupant ces sièges.However, in such a configuration and in the event of a rear impact at high speed, the forces undergone by the front side member cause significant crumpling or even tearing of its bent portion which rises in the passenger compartment, taking the second row seats with it, this which increases the risk of injury to passengers occupying these seats.
La présente invention vise donc à améliorer la situation.The present invention therefore aims to improve the situation.
Elle propose à cet effet une structure arrière de caisse de véhicule automobile comportant deux longeronnets avant s’étendant chacun entre un longeronnet arrière le prolongeant longitudinalement vers l’arrière et un longeron intérieur arrière s’étendant sous la zone arrière de l’habitacle, chaque dit longeronnet avant comprenant un tronçon avant coudé situé juste en amont d’un passage de roue arrière et s’incurvant, d’avant en arrière, du côté interne et vers le haut, ainsi qu’un tronçon arrière s’étendant dans le prolongement longitudinal arrière dudit tronçon avant en longeant ledit passage de roue ; caractérisée en ce qu’elle comporte deux platines métalliques de renfort fixées chacune par des points de soudure sur la face interne de la paroi latérale intérieure d’un dit tronçon avant coudé correspondant.It proposes for this purpose a rear structure of a motor vehicle body comprising two front beams each extending between a rear beam extending it longitudinally towards the rear and a rear interior beam extending under the rear zone of the passenger compartment, each said front side member comprising a bent front section located just upstream of a rear wheel arch and curving, from front to rear, on the inside and upwards, as well as a rear section extending in the extension longitudinal rear of said front section along said wheel arch; characterized in that it comprises two reinforcing metal plates each fixed by spot welds on the inner face of the inner side wall of a said corresponding bent front section.
La présence de ces platines fixées sur les tronçons avant coudés des longeronnets avant permet de renforcer leur résistance mécanique aux efforts subis en cas en choc arrière à grande vitesse, de sorte à éviter leur froissement ou déchirure entrainant leur remontée dans l’habitacle.The presence of these plates fixed to the bent front sections of the front side members makes it possible to reinforce their mechanical resistance to the forces suffered in the event of a rear impact at high speed, so as to prevent them from crumpling or tearing causing them to rise in the passenger compartment.
Cette solution permet ainsi d’assurer la sécurité des passagers assis sur les sièges du deuxième rang sans augmenter de manière sensible la masse totale de la structure arrière de caisse, voire même en la diminuant (l’épaisseur de la tôle formant les longeronnets avant pouvant en effet être réduite d’un ou plusieurs dixièmes de millimètre).This solution thus makes it possible to ensure the safety of the passengers seated on the seats in the second row without significantly increasing the total mass of the rear body structure, or even reducing it (the thickness of the sheet metal forming the front side members indeed be reduced by one or more tenths of a millimetre).
Selon des caractéristiques préférées de ladite structure arrière de caisse selon l’invention, prises seules ou en combinaison :
- chaque dite platine de renfort comporte au moins une nervure longitudinale s’étendant sur l’ensemble de sa longueur ;
- chaque dite platine de renfort comporte une pluralité de nervures verticales s’étendant entre la au moins dite nervure longitudinale et l’un de ses bords supérieur ou inférieur ;
- lesdites nervures verticales sont régulièrement espacées longitudinalement deux à deux d’une distance prédéterminée permettant la réalisation d’au moins un point de soudure électrique ;
- la ou lesdites nervures sont réalisées par emboutissage à froid ;
- la ou lesdites nervures présentent des sections constantes sensiblement en forme de demi-cercle ;
- chaque dite platine de renfort est réalisée à partir d’une tôle d’acier double-phase ;
- chaque dite platine de renfort présente une épaisseur comprise entre 1,3 et 2 mm ;
- chaque dite platine de renfort comporte au moins une patte saillant transversalement de son plan moyen et comprenant un orifice de réception sur lequel est encliquetée une agrafe de guidage pour un ou plusieurs câbles ou tuyaux ; et/ou
- chaque dite patte s’étend selon un plan sensiblement horizontal.
- each said reinforcing plate comprises at least one longitudinal rib extending over its entire length;
- each said reinforcement plate comprises a plurality of vertical ribs extending between the at least said longitudinal rib and one of its upper or lower edges;
- said vertical ribs are regularly spaced longitudinally two by two by a predetermined distance allowing the production of at least one spot of electric welding;
- said rib or ribs are made by cold stamping;
- said rib or ribs have constant sections substantially in the shape of a semicircle;
- each said reinforcement plate is made from a double-phase steel sheet;
- each said reinforcement plate has a thickness of between 1.3 and 2 mm;
- each said reinforcement plate comprises at least one lug projecting transversely from its mean plane and comprising a receiving orifice onto which is snapped a guide clip for one or more cables or pipes; and or
- each said lug extends along a substantially horizontal plane.
L’exposé de l’invention sera maintenant poursuivi par la description détaillée d’un exemple de réalisation, donnée ci-après à titre illustratif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels :The description of the invention will now be continued with the detailed description of an embodiment, given below by way of illustration but not limitation, with reference to the appended drawings, in which:
Description détailléedetailed description
On définit sur les figures un repère orthogonal XYZ comprenant trois axes perpendiculaires deux à deux, à savoir :
- un axe X, définissant une direction longitudinale, parallèle à l’axe longitudinal du véhicule,
- un axe Y, définissant une direction transversale, horizontale, qui avec l'axe X définit un plan XY horizontal, et
- un axe Z, définissant une direction verticale, perpendiculaire au plan XY horizontal.
- an X axis, defining a longitudinal direction, parallel to the longitudinal axis of the vehicle,
- a Y axis, defining a transverse, horizontal direction, which together with the X axis defines a horizontal XY plane, and
- a Z axis, defining a vertical direction, perpendicular to the horizontal XY plane.
La figure 2 représente une vue partielle de dessous d'une structure arrière de caisse de véhicule automobile comportant un cadre de châssis 10 supportant le plancher de charge 11 délimitant en partie basse le compartiment à bagages et le plancher d'assise 12 portant les sièges de la deuxième rangée de arrière (également nommés « sièges de rang 2 »).FIG. 2 shows a partial view from below of a motor vehicle body rear structure comprising a chassis frame 10 supporting the load floor 11 delimiting in the lower part the luggage compartment and the seat floor 12 carrying the passenger seats. the second row from the rear (also called “row 2 seats”).
Dans la description qui va suivre et par convention, les termes « avant » et « arrière » seront utilisés pour définir la position relative d'un élément par rapport à un autre selon la direction générale de déplacement du véhicule.In the following description and by convention, the terms “front” and “rear” will be used to define the relative position of one element with respect to another according to the general direction of movement of the vehicle.
Les termes « externe » et « interne » seront quant à eux utilisés pour définir la position relative d'un élément par référence à l'axe longitudinal du véhicule. L’élément le plus proche de cet axe sera ainsi qualifié d’interne par opposition à l’autre élément plus éloigné de ce même axe qui sera quant à lui qualifié d’externe.The terms “external” and “internal” will be used for their part to define the relative position of an element with reference to the longitudinal axis of the vehicle. The element closest to this axis will thus be qualified as internal as opposed to the other element further from this same axis which will be qualified as external.
Ce cadre de châssis 10 est constitué de manière classique par l'assemblage de pièces longitudinales et transversales en tôle pliée et assemblées les unes aux autres par soudure électrique.This chassis frame 10 is made in the conventional manner by assembling longitudinal and transverse parts made of bent sheet metal and assembled to each other by electric welding.
Les pièces longitudinales comprennent notamment deux longerons intérieurs s'étendant de part et d'autre du plancher d’assise 12 et du plancher avant 13, ainsi que deux longeronnets s'étendant de part et d'autre de la partie arrière du plancher et notamment au niveau du plancher de charge 11 (seuls le longeron intérieur et le longeronnet situés du côté gauche du véhicule étant visibles sur la figure 2, ceux situés du côté droit leur étant symétriquement identiques).The longitudinal parts include in particular two inner beams extending on either side of the seat floor 12 and the front floor 13, as well as two beams extending on either side of the rear part of the floor and in particular at the level of the load floor 11 (only the inner beam and the beam located on the left side of the vehicle being visible in FIG. 2, those located on the right side being symmetrically identical to them).
Chaque longeron intérieur comprend trois parties, à savoir un longeron intérieur arrière 14, un longeron intérieur central 15, et un longeron intérieur avant (non visible sur les figures) s’étendant successivement dans le prolongement les uns des autres.Each inner spar comprises three parts, namely a rear inner spar 14, a central inner spar 15, and a front inner spar (not visible in the figures) extending successively in the extension of each other.
Chaque longeronnet comprend quant à lui deux parties, à savoir :
- un longeronnet avant 16 comprenant un tronçon avant coudé 161 situé juste en amont du passage de roue 17 et s’incurvant, d’avant en arrière, du côté interne et vers le haut, ainsi qu’un tronçon arrière 162 s’étendant dans le prolongement longitudinal arrière de ce tronçon avant 161 en longeant ce passage de roue 17 ; et
- et un longeronnet arrière (non visible sur les figures) prolongeant longitudinalement ce longeronnet avant 16 jusqu’à la traverse de pare-chocs (également non visible).
- a front beam 16 comprising an angled front section 161 located just upstream of the wheel arch 17 and curving, from front to rear, on the inside and upwards, as well as a rear section 162 extending in the rear longitudinal extension of this front section 161 along this wheel arch 17; and
- and a rear beam (not visible in the figures) longitudinally extending this front beam 16 as far as the bumper crossmember (also not visible).
Les pièces transversales comprennent une traverse d’assise (ou arrière) 18 s'étendant entre les tronçons avant coudés 161 des deux longeronnets avant 16 au niveau de la frontière entre le plancher de charge 11 et le plancher d’assise 12. La jonction entre cette traverse d’assise 18 et les tronçons avant coudés 161 est assurée par deux embouts de traverse d’assise 19 (seul celui de gauche étant visible sur la figure 2).The transverse pieces comprise a seat (or rear) cross member 18 extending between the bent front sections 161 of the two front side members 16 at the level of the border between the load floor 11 and the seat floor 12. The junction between this seat crosspiece 18 and the bent front sections 161 is ensured by two seat crosspiece end pieces 19 (only the one on the left being visible in FIG. 2).
Les pièces transversales comportent également une planche à talon 20 s’étendant entre les longerons intérieurs arrière 14 et faisant la jonction entre le plancher avant 13 et le plancher d’assise 12 situé à un niveau plus élevé que ce plancher avant 13.The transverse pieces also include a heel board 20 extending between the rear inner side members 14 and forming the junction between the front floor 13 and the seat floor 12 located at a higher level than this front floor 13.
Le plancher d'assise 12 comprend une partie principale centrale 121 formant une pente inclinée vers le bas en direction de l'arrière du véhicule, de sorte à éviter le phénomène de « sous-marinage » des passagers arrière en cas de choc avant.The seat floor 12 comprises a central main part 121 forming a slope inclined downwards towards the rear of the vehicle, so as to avoid the phenomenon of “submarining” of the rear passengers in the event of a front impact.
Les parties latérales 122 de ce plancher d'assise 12 forment un dénivelé, à partir de cette partie centrale 121 jusqu'aux longerons intérieurs arrière 14 qu’elles rejoignent, de sorte à faciliter l’accès aux places arrière.The side parts 122 of this seat floor 12 form a drop, from this central part 121 to the rear inner side members 14 which they join, so as to facilitate access to the rear seats.
La planche à talon 20 comporte une paroi principale 21 sensiblement verticale s'étendant entre le plancher avant 13 et le plancher d'assise 12, un rebord inférieur avant 22 fixé par des points de soudure électrique à la portion d’extrémité arrière du plancher avant 13, ainsi qu’un rebord supérieur arrière 23 fixé par des points de soudure électrique à la portion d’extrémité avant du plancher d’assise 12.The heel board 20 comprises a substantially vertical main wall 21 extending between the front floor 13 and the seat floor 12, a lower front edge 22 fixed by electric welding points to the rear end portion of the front floor 13, as well as a rear upper edge 23 fixed by electric welding points to the front end portion of the seat floor 12.
De manière à suivre le profil de cette portion d’extrémité avant du plancher d’assise 12, le rebord supérieur arrière 23 de la planche à talon 20 comprend :
- un tronçon central 231 sensiblement horizontal, courant le long de la portion d’extrémité avant de la partie principale centrale 121 ; et
- deux tronçons latéraux 232 s’inclinant vers le bas, et courant le long des portions d’extrémité avant des parties latérales 122.
- a substantially horizontal central section 231, running along the front end portion of the central main part 121; and
- two side sections 232 sloping downwards, and running along the front end portions of the side parts 122.
La structure arrière de caisse comprend également deux pièces de jonction 30 assurant chacune la liaison entre un longeron intérieur arrière 14, l’extrémité avant d’un longeronnet avant 16, et le rebord supérieur arrière 23 de la planche à talon 20, de sorte à constituer une entretoise apte à absorber une partie de l’énergie cinétique transmise à la structure arrière de caisse en cas de choc arrière ou latéral.The rear body structure also includes two junction pieces 30 each ensuring the connection between a rear inner side member 14, the front end of a front side member 16, and the upper rear edge 23 of the heel board 20, so as to form a spacer capable of absorbing part of the kinetic energy transmitted to the rear body structure in the event of a rear or side impact.
Selon l’invention et tel qu’illustré sur la figure 3, une platine métallique de renfort 40 est fixée par une pluralité de points de soudure électrique sur la face interne de la paroi latérale intérieure 161A du tronçon avant coudé 161 de chaque longeronnet avant 16, de sorte à améliorer la tenue mécanique de ces tronçons avant coudés 161 en cas de choc arrière à grande vitesse.According to the invention and as illustrated in FIG. 3, a reinforcing metal plate 40 is fixed by a plurality of electric welding points on the internal face of the internal side wall 161A of the bent front section 161 of each front side member 16 , so as to improve the mechanical strength of these angled front sections 161 in the event of a rear impact at high speed.
Symétriquement identiques l’une de l’autre, les deux platines de renfort 40 s’étendent chacune longitudinalement entre un embout de traverse d’assise 19 et une pièce de jonction 30 correspondants.Symmetrically identical to each other, the two reinforcement plates 40 each extend longitudinally between a seat crosspiece end piece 19 and a corresponding junction piece 30.
De forme sensiblement rectangulaire, chaque platine 40 est réalisée par pliage et emboutissage à froid à partir d’une tôle d’acier à haute résistance mécanique (de préférence en acier double-phase de nuance DP780) préalablement découpée et présentant une épaisseur avantageusement comprise entre 1,3 et 2 mm.Substantially rectangular in shape, each plate 40 is made by bending and cold stamping from a sheet of steel with high mechanical resistance (preferably double-phase steel of DP780 grade) cut beforehand and having a thickness advantageously between 1.3 and 2mm.
Sa longueur est de préférence comprise entre 200 et 300 mm, et sa hauteur entre 40 et 90 mm.Its length is preferably between 200 and 300 mm, and its height between 40 and 90 mm.
Afin de renforcer encore la tenue mécanique aux efforts longitudinaux des tronçons avant coudés 161 des longeronnets avant 16 et tel que cela est bien visible sur les figures 3 et 4, chaque platine 40 comprend une nervure longitudinale 41 s’étendant sur l’ensemble de sa longueur.In order to further reinforce the mechanical resistance to longitudinal forces of the bent front sections 161 of the front beams 16 and as is clearly visible in FIGS. 3 and 4, each plate 40 comprises a longitudinal rib 41 extending over the whole of its length.
Afin de permettre le passage de la cataphorèse de sorte à mieux protéger les protéger de la corrosion, chacune des platines 40 comporte également dans sa partie centrale supérieure trois nervures verticales 42 s’étendant entre la nervure longitudinale et son bord supérieur, en étant régulièrement espacées longitudinalement deux à deux d’une distance prédéterminée permettant la réalisation d’au moins un point de soudure électrique.In order to allow the passage of the cataphoresis so as to better protect them from corrosion, each of the plates 40 also comprises in its upper central part three vertical ribs 42 extending between the longitudinal rib and its upper edge, being regularly spaced longitudinally two by two a predetermined distance allowing the realization of at least one spot of electric welding.
Réalisées par emboutissage à froid, ces nervures longitudinale 41 et verticales 42 présentent des sections constantes sensiblement en forme de demi-cercle, dont le diamètre est avantageusement compris entre 6 et 16 mm.Produced by cold stamping, these longitudinal 41 and vertical 42 ribs have constant sections substantially in the shape of a semicircle, the diameter of which is advantageously between 6 and 16 mm.
Chaque platine 40 comporte également deux pattes de forme rectangulaire 43 saillant transversalement de son plan moyen depuis chacune de ses parties latérales supérieures situées de part et d’autre des nervures verticales 42.Each plate 40 also has two rectangular-shaped lugs 43 projecting transversely from its mean plane from each of its upper lateral parts located on either side of the vertical ribs 42.
Obtenues par découpe et pliage, chacune des pattes 43 s’étend suivant un plan sensiblement horizontal et comprend un orifice oblong 44 (voir figure 4) sur lequel est encliquetée une agrafe de guidage respective 45 pour au moins un câble ou tuyau (comme par exemple et tel qu’illustré sur la figure 3, deux tuyaux flexibles 46 du circuit de freinage arrière).Obtained by cutting and bending, each of the tabs 43 extends along a substantially horizontal plane and comprises an oblong orifice 44 (see FIG. 4) on which is snapped a respective guide clip 45 for at least one cable or pipe (such as for example and as shown in Figure 3, two flexible pipes 46 of the rear brake circuit).
Ces pattes 43 permettent également de faciliter les opérations de soudage de la platine 40 en formant des butées de pré-positionnement permettant de la caler durant la réalisation des points de soudage électrique.These lugs 43 also make it possible to facilitate the welding operations of the plate 40 by forming pre-positioning stops allowing it to be wedged during the production of the electric welding points.
Selon des variantes de réalisation non représentées, le nombre et/ou la largeur des nervures longitudinale et/ou verticales peut différer.According to variant embodiments not shown, the number and/or the width of the longitudinal and/or vertical ribs may differ.
Ces dernières peuvent également présenter des sections de forme différente, par exemple triangulaire ou rectangulaire.The latter can also have sections of different shape, for example triangular or rectangular.
Selon d’autres variantes de réalisation non représentées, les nervures verticales peuvent s’étendre entre la nervure longitudinale et le bord inférieur de chaque platine.According to other embodiments not shown, the vertical ribs may extend between the longitudinal rib and the lower edge of each plate.
D’une manière générale, on rappelle que la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites et représentées, mais englobe toute variante d’exécution à la portée de l’homme du métier.In general, it is recalled that the present invention is not limited to the embodiments described and represented, but encompasses any variant of execution within the reach of those skilled in the art.
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| FR3094326B1 (en) | 2021-02-26 |
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