FR2876340A1 - Element structurel pour vehicule automobile et vehicule automobile correspondant - Google Patents

Element structurel pour vehicule automobile et vehicule automobile correspondant Download PDF

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Abstract

Un élément structurel pour véhicule automobile comprend un premier corps métallique (4) et un deuxième corps en matière plastique (6) surmoulé sur le premier corps métallique (4).Le premier corps métallique (4) comprend au moins un élément d'accrochage (22) situé à distance de la périphérie du premier corps métallique (4), l'élément d'accrochage (22) faisant saillie sur une surface (30) du premier corps métallique (4).Le deuxième corps en matière plastique (6) recouvre au moins partiellement l'élément d'accrochage (22) de façon à lier le deuxième corps en matière plastique (6) au premier corps métallique (4).L'élément d'accrochage (22) est réalisé par découpe et pliage d'une languette (24) dans le premier corps métallique (4), la languette (24) et la surface (30) du premier corps métallique délimitant entre elles un passage recevant une partie (34) du premier corps en matière plastique (6).Application notamment aux traverses de véhicule automobile.

Description

La présente invention concerne le domaine des éléments structurels pour
véhicules automobiles et en particulier un élément structurel pour véhicule automobile du type comprenant un premier corps métallique et un deuxième métallique en matière plastique surmoulé sur le premier corps
métallique, dans lequel: - le premier corps métallique comprend au moins un élément d'accrochage situé à distance de la périphérie du premier corps métallique, l'élément d'accrochage faisant saillie sur une surface du premier corps métallique; et - le deuxième corps en matière plastique recouvre au moins partiellement l'élément d'accrochage de façon à lier le deuxième corps en matière plastique au premier corps métallique.
De tels éléments structurels sont qualifiés d'hybride, du fait de l'utilisation combinée de métal et de matière plastique pour les réaliser.
Le document EP-1 084 940 décrit un élément structurel du type précité, dans lequel l'élément d'accrochage se présente sous la forme d'une saillie en contre-dépouille, sur laquelle est enrobée le deuxième corps en matière plastique.
Cependant, la cohésion obtenue entre le corps en matière plastique et le corps métallique, qui dépend de l'angle de dépouille, n'est pas satisfaisante.
Un but de la présente invention est de fournir un élément structurel hybride présentant une liaison améliorée entre un corps métallique et un corps en matière plastique.
A cet effet, l'invention a pour objet un élément structurel du type précité, caractérisé en ce que l'élément d'accrochage est réalisé par découpe et pliage d'une languette dans le premier corps métallique, et en ce que la languette et la surface du premier corps métallique délimitent entre elles un passage recevant une partie du premier corps en matière plastique.
Selon d'autres modes de réalisation, l'élément structurel comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possible: - la languette comprend une seule extrémité reliée à la surface du corps métallique; - la languette comprend au moins deux extrémités reliées à la surface du corps métallique; - le premier corps métallique est une poutre comprenant des membrures délimitant un canal intérieur, et en ce que la languette est formée dans une membrure et est en saillie vers l'extérieur du canal; - la partie du deuxième corps en matière plastique traversant le passage se prolonge de façon à recouvrir au moins un bord de la languette; - la partie du deuxième corps en matière plastique reçue dans le passage se prolonge de façon à enrober la languette; - la partie du deuxième corps en matière plastique reçue dans le passage se prolonge de façon à recouvrir au moins un bord d'une ouverture subsistant dans la surface du premier corps métallique à l'emplacement initial de la languette.
L'invention concerne également un véhicule automobile comprenant un élément structurel du type défini ci-dessus.
L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'une traverse pour véhicule automobile selon un premier mode de réalisation de l'invention; - la figure 2 est une vue en perspective agrandie de la zone II de la traverse de la figure 1, illustrant en particulier un élément d'accrochage du corps métallique; - la figure 3 est une vue en élévation de face de l'élément d'accrochage de la figure 2; - la figure 4 est une vue en coupe selon IV-IV de la figure 1, illustrant l'élément d'accrochage; - la figure 5 est une vue analogue à la figure 2 représentant seulement un corps métallique et illustrant un élément d'accrochage selon une variante; - la figure 6 est une vue en coupe partielle selon VI-VI de la figure 5; et - la figure 7 est une vue en coupe d'une traverse selon un second mode de réalisation de l'invention.
Dans tout ce qui suit, les orientations utilisées sont des orientations habituelles d'un véhicule automobile. Ainsi, les termes avant , arrière , droite , gauche , supérieur et inférieur s'entendent par rapport à la position d'un conducteur et au sens de marche du véhicule matérialisés par une flèche S sur la figure 1.
La figure 1 représente une traverse 2 s'étendant suivant un axe transversal Y du véhicule et destinée à être fixée à ses extrémités entre des montants avant du véhicule, généralement nommés montants A , à l'aide de brides non représentées.
La traverse 2 comprend une poutre métallique 4 et une poutre en matière plastique 6 disposées parallèlement suivant l'axe de la traverse 2, et fixées l'une sur l'autre.
La poutre métallique 4 présente un profil en U ouvert vers l'avant. La poutre 4 comprend une base 8 et des ailes 10, 12 s'étendant vers l'avant à partir de la base 8 en divergeant légèrement. La poutre métallique 4 définit un canal intérieur 13 entre sa base 8 et ses ailes 10, 12.
La poutre en matière plastique 6 présente un profil analogue à celui de la poutre métallique 4, mais ouvert vers l'arrière. La poutre 6 comprend ainsi une base 14 et des ailes 16, 18 s'étendant vers l'arrière à partir de la base 14. La poutre en matière plastique 6 est surmoulée sur la poutre métallique 4.
Les bases 8, 14 des poutres 4, 6 sont en appui l'une contre l'autre, et des moyens de liaison sont prévus entre les bases 8, 14.
Dans l'exemple illustré, la traverse 2 comprend trois ensembles de liaison 20 répartis sur sa longueur. Ces ensembles de liaison 20 sont identiques. Seul l'ensemble de liaison 20 de gauche (à gauche sur la figure 1) sera décrit en détail par la suite.
Comme cela est mieux visible sur la figure 2, où la poutre métallique 4 est représentée en traits pleins et la poutre en matière plastique 6 en traits mixtes, l'ensemble de liaison 20 comprend un élément d'accrochage 22 formé sur la poutre métallique 4, plus précisément sur sa base 8.
L'élément d'accrochage 22 se situe à distance de la périphérie du corps métallique 4, c'est-à-dire à distance du bord libre des ailes 10, 12 et à distance des extrémités de la poutre métallique 4 suivant la direction d'extension de la traverse 2.
L'élément d'accrochage 22 se présente sous la forme d'une languette 24 venue de matière avec la base 8 et présentant deux extrémités opposées 28 reliées à la base 8.
La languette 24 est en saillie sur la surface extérieure ou arrière 30 de la base 8, qui est la surface de la base située du côté opposé au canal intérieur 13 et sur laquelle la base de la poutre en matière plastique 6 vient en appui.
La languette 24 s'étend sensiblement parallèlement à la surface arrière 30. La languette 24 est allongée suivant la direction de la traverse 2.
La languette 24 est réalisée par découpe et pliage de la base 8. Pour ce faire, et comme cela se comprend à la vue de la figure 3, on pratique dans la base 8, par découpe, deux fentes parallèles, de façon que la zone située entre ces fentes constitue la languette 24, puis on déforme par pliage les extrémités 28 de la languette 24 de façon à amener la languette 24 en saillie sur la surface extérieure 30.
La formation de la languette 24 laisse subsister dans la base 8, sous la languette 24, une ouverture 32 à l'emplacement initial de la languette 24. La languette 24 enjambe cette ouverture 32.
La languette 24 présente donc sensiblement la forme d'un pontet s'étendant en saillie sur la surface extérieure 30. La languette 24 et la surface extérieure 30 délimitent entre elles un passage, sous le pontet formé par la languette 24, comme illustré par la flèche P sur la figure 3.
Comme illustré sur la figure 4, l'ensemble de liaison 20 de gauche comprend une partie de liaison 34 venue de matière avec la poutre en matière plastique et passant entre la languette 24 et la surface extérieure 30, c'est-à-dire dans le passage P défini entre la languette 24 et la surface extérieure 30.
La languette 24 et la partie de liaison 34 fonctionnent comme deux anneaux imbriqués l'une dans l'autre et maintiennent les bases 8 et 14 l'une contre l'autre.
En outre, la partie de liaison 34 recouvre avantageusement les bords 36 de de l'ouverture 32, ainsi que les bords latéraux 40 de la languette 24. Ceci améliore la liaison entre les bases 8 et 14.
Les bords 40 de la languette 24 ne sont pas nécessairement parallèles. En variante, ils présentent des découpes pour améliorer la liaison entre la languette 24 et la partie de liaison 34.
Telle que représenté sur la figure 4, la partie de liaison 34 enrobe complètement la languette 24. En variante, la partie de liaison 34 ne recouvre que partiellement la languette 24.
La partie de liaison 34 est formée simplement lors du surmoulage de la poutre en matière plastique 6 sur la poutre métallique 4.
La languette 24 constitue un élément d'accrochage 22 permettant une cohésion satisfaisante dans toutes les directions, et pouvant résister à des sollicitations importantes.
Plusieurs languettes 24 sont de préférence disposées le long de la poutre métallique 4, les languettes étant orientées selon des directions parallèles ou des directions différentes.
En outre, on notera que la languette 24 permet un accrochage efficace de la poutre en matière plastique 6 à l'extérieur de la poutre métallique 4, à distance de la périphérie de la poutre métallique 4. Cela augmente les possibilités d'agencement des poutres 4, 6.
Il est possible de prévoir des languettes 24 sur les différentes membrures 8, 10, 12 de la poutre métallique 4. Des languettes 24 sont de façon alternative ou optionnelle disposées sur une ou sur les deux ailes 10, 12 de la poutre métallique 4.
Le profil de la languette 24 n'est pas limité à celui du mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 4.
Dans une première variante, et comme représenté sur les figures 5 et 6, une languette 24 formant élément d'accrochage 22 comprend une seule extrémité 28 liée à la base 8. L'extrémité 28 opposée reste libre.
La cohésion entre les poutres risque d'être plus faible en cas de sollicitation suivant une direction orientée de l'extrémité 28 liée vers l'extrémité 28 libre. Dans ce cas, pour assurer une cohésion satisfaisante dans toutes les directions, si nécessaire, on dispose plusieurs languettes 24 orientées dans des directions différentes.
Dans une deuxième variante non illustrée, une languette présente plus de deux zones de liaison avec la surface du corps métallique. La languette présente par exemple une forme polygonale, notamment en triangle ou en carré, dont les sommets sont reliés à la surface du corps métallique.
Dans la traverse 2 illustrée, la poutre métallique 4 apporte la rigidité nécessaire à la structure du véhicule, et la poutre en matière plastique 6 sert par exemple à supporter le tableau de bord du véhicule automobile.
Dans un autre mode de réalisation illustré sur la figure 7, la poutre en matière plastique 6 est agencée pour renforcer la poutre métallique 4.
La languette 24 est en saillie sur la surface intérieure 42 de la base 8 de la poutre métallique 4, c'est-à-dire en saillie dans le canal intérieur 13 délimité par la poutre 4. La languette 24 sert d'élément d'accrochage pour un corps en matière plastique 6 formé à l'intérieur de la poutre métallique 4 et comprenant des voiles de renfort 44 s'étendant entre les ailes 10, 12 de la poutre métallique 4. Les voiles 44 sont munis au niveau des languettes 24 de parties de liaison 34 enrobant ces dernières et s'étendant dans le passage P défini entre chaque languette 24 et la surface intérieure 42 de la base 8.
L'invention s'applique à des éléments de structures autres que les traverses avant de véhicules automobiles, comme par exemple les faces avant de véhicules automobiles.

Claims (1)

  1. 8 REVENDICATIONS
    1. Elément structurel pour véhicule automobile, du type comprenant un premier corps métallique (4) et un deuxième corps en matière plastique (6) surmoulé sur le premier corps métallique (4), dans lequel: - le premier corps métallique (4) comprend au moins un élément d'accrochage (22) situé à distance de la périphérie du premier corps métallique (4), l'élément d'accrochage (22) faisant saillie sur une surface (30) du premier corps métallique (4) ; et - le deuxième corps en matière plastique (6) recouvre au moins partiellement l'élément d'accrochage (22) de façon à lier le deuxième corps en matière plastique (6) au premier corps métallique (4) ; caractérisé en ce que l'élément d'accrochage (22) est réalisé par découpe et pliage d'une languette (24) dans le premier corps métallique (4), et en ce que la languette (24) et la surface (30) du premier corps métallique délimitent entre elles un passage recevant une partie (34) du premier corps en matière plastique (6).
    2. Elément structurel selon la revendication 1, caractérisé en ce que la languette (24) comprend une seule extrémité (28) reliée à la surface (30) du corps métallique (4).
    3. Elément structurel selon la revendication 1, caractérisé en ce que la languette (24) comprend au moins deux extrémités (28) reliées à la surface (30) du corps métallique (4).
    4. Elément structurel selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier corps métallique est une poutre (4) comprenant des membrures (8, 10, 12) délimitant un canal intérieur (13), et en ce que la languette (24) est formée dans une membrure (8) et est en saillie vers l'extérieur du canal.
    5. Elément structurel selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie (34) du deuxième corps en matière plastique traversant le passage se prolonge de façon à recouvrir au moins un bord de la languette (24).
    6. Elément structurel selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie (34) du deuxième corps en matière plastique (6) reçue dans le passage se prolonge de façon à enrober la languette (24).
    7. Elément structurel selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie (34) du deuxième corps en matière plastique (6) reçue dans le passage se prolonge de façon à recouvrir au moins un bord d'une ouverture (32) subsistant dans la surface (30) du premier corps métallique (4) à l'emplacement initial de la languette (24).
    8. Véhicule automobile comprenant un élément structurel (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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