FR2882332A1 - Junction unit for connecting girders of motor vehicle, has connection unit extending perpendicularly from force channel and another connection unit extending from side opposite to former unit, where junction unit is made of single block - Google Patents
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Abstract
Description
MOYEN DE JONCTION DE DEUX ELEMENTSMEANS OF JOINING TWO ELEMENTS
STRUCTURELS POUR VEHICULE AUTOMOBILE STRUCTURALS FOR A MOTOR VEHICLE
La présente invention concerne un moyen de jonction de deux éléments structurels pour véhicule automobile, et plus particulièrement un moyen de jonction entre un soubassement avant et un soubassement central et dans lequel une voie d'effort porte à chaque extrémité un des éléments structurels. The present invention relates to a means for joining two structural elements for a motor vehicle, and more particularly a connecting means between a front base and a central base and in which a force path carries at each end one of the structural elements.
Classiquement, différentes pièces sont nécessaire pour réaliser Io indépendamment le transfert d'effort entre le soubassement avant et le soubassement central du véhicule, le support du plancher et le support de la traverse inférieure de tablier, ou encore la fixation arrière du berceau. Conventionally, different parts are necessary to achieve Io regardless of the transfer of effort between the front underbody and the central base of the vehicle, the support of the floor and the support of the lower rail of apron, or the rear fixing of the cradle.
Un des objectifs de l'invention est donc de proposer un moyen unique de jonction qui puisse réaliser l'ensemble de ses fonctions, et qui d'une part permette la diffusion optimisée des efforts suite à un choc, et d'autre part s'intègre dans une structure de tablier reproductible dans des véhicules de différentes tailles. One of the objectives of the invention is therefore to propose a unique means of joining which can realize all of its functions, and which on the one hand allows the optimized diffusion of the forces following an impact, and on the other hand integrates into a reproducible deck structure in vehicles of different sizes.
En réponse à des objectifs que l'on retrouve invariablement chez les différents constructeurs automobiles, la présente invention se veut également 20 peu coûteuse et peu encombrante. In response to objectives that are invariably found in various car manufacturers, the present invention is also inexpensive and compact.
Pour répondre à ces objectifs, l'invention propose un moyen tel que décrit précédemment, caractérisé en ce que le moyen de jonction est formé d'une pièce monobloc dans laquelle la voie d'effort forme une voie centrale, un premier élément de jonction s'étend sensiblement perpendiculairement depuis la voie d'effort centrale et un deuxième élément de jonction s'étend depuis la voie d'effort centrale du côté opposé au premier élément de jonction. To meet these objectives, the invention proposes a means as described above, characterized in that the joining means is formed of a one-piece piece in which the stress channel forms a central channel, a first connecting element s extends substantially perpendicularly from the central force path and a second joint member extends from the central force path opposite the first joint member.
Selon différentes caractéristiques de la présente invention: - la voie centrale d'efforts présente une forme de profilé en U ouvert sur le dessus, aux extrémités duquel les éléments structurels viennent se positionner. According to various features of the present invention: the central channel of forces has a U-shaped profile open on the top, at the ends of which the structural elements are positioned.
- l'extrémité avant de la voie centrale d'efforts présente une hauteur 5 supérieure à celle de l'extrémité arrière de la voie centrale d'efforts, la voie centrale d'efforts présentant un plan incliné pour relier ces deux extrémités. the front end of the central path of forces has a height greater than that of the rear end of the central path of forces, the central path of forces having an inclined plane for connecting these two ends.
- des nervures sont situées sous l'extrémité avant de la voie centrale, de sorte que des moyens de fixation d'une structure du véhicule puisse être solidarisés au moyen de jonction par l'intermédiaire de ces nervures. - Ribs are located under the front end of the central channel, so that means for fixing a vehicle structure can be secured to the junction means through these ribs.
1 o - au moins une nervure de rigidification est disposée à l'intérieur de la voie centrale. 1 o - at least one stiffening rib is disposed inside the central channel.
- la au moins une nervure de rigidification est disposée dans la voie centrale au niveau d'un noeud de jonction formé par le premier et le deuxième élément de jonction et la voie centrale. - The at least one stiffening rib is disposed in the central channel at a junction node formed by the first and the second connecting element and the central channel.
- le premier élément de jonction s'étend depuis la voie d'effort centrale de sorte qu'une face courbe, qui épouse la forme d'un passage de roue, soit disposée dans le prolongement du premier élément de jonction et de la partie avant de la voie centrale. the first connecting element extends from the central force path so that a curved face, which follows the shape of a wheel arch, is arranged in the extension of the first connecting element and the front part; from the central lane.
- le deuxième élément de jonction présente une forme creuse, dont les 20 pourtours sont formés de feuillures aptes à permettre la mise en place du plancher. the second joining element has a hollow shape, the edges of which are formed by grooves capable of enabling the floor to be placed in position.
- une de ces feuillures présente un bord relevé, de sorte de former une structure d'accueil d'une traverse de structure du véhicule. - One of these rabbets has a raised edge, so as to form a reception structure of a structural cross member of the vehicle.
L'invention concerne également un véhicule automobile comportant un 25 tablier qui sépare le soubassement central du soubassement avant, ce tablier comprenant au moins un élément de jonction tel que décrit cidessus, un élément structurel porté par le moyen de jonction étant un longeron du soubassement central du véhicule, l'autre élément structurel porté par le moyen de jonction étant un longeron du soubassement avant du véhicule. The invention also relates to a motor vehicle comprising an apron which separates the central base from the front underbody, this deck including at least one joining element as described above, a structural element carried by the joining means being a spar of the central base. of the vehicle, the other structural element carried by the connecting means being a spar of the underbody of the vehicle.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une représentation schématique vue de l'arrière du lo soubassement avant et du soubassement central d'un véhicule intégrant une structure avant selon l'invention; - la figure 2 est une représentation schématique conforme à la figure 1, dépouillée du soubassement central et de l'extrémité de la structure avant; - la figure 3 est une représentation en perspective d'un moyen de 15 jonction selon l'invention, vue de dessus; la figure 4 est une représentation en perspective du moyen de la figure 3, vue de dessous; - la figure 5 est une représentation schématique conforme à la figure 1, vue de dessous. Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the detailed description which follows for the understanding of which reference will be made to the appended drawings in which: FIG. 1 is a diagrammatic representation seen from the rear of the basement front and central base of a vehicle incorporating a front structure according to the invention; - Figure 2 is a schematic representation in accordance with Figure 1, stripped of the central base and the end of the front structure; FIG. 3 is a perspective view of a joining means according to the invention, seen from above; Figure 4 is a perspective representation of the means of Figure 3, seen from below; - Figure 5 is a schematic representation according to Figure 1, seen from below.
Dans la description qui va suivre, on adoptera à titre non limitatif une orientation longitudinale, verticale et transversale selon l'orientation traditionnellement utilisée dans l'automobile et indiquée par le trièdre L, V, T de la figure 1. In the following description, a longitudinal, vertical and transverse orientation will be adopted in a nonlimiting manner according to the orientation conventionally used in the automobile and indicated by the trihedron L, V, T of FIG.
Tel que représenté sur les figures, un véhicule automobile comprend au 25 moins un soubassement central 2, qui correspond à la structure située sous l'habitacle, et un soubassement avant 4, qui forme la structure avant sous capot. Un tablier 6, porté par le soubassement avant 4, sépare l'habitacle de la structure avant sous capot. As shown in the figures, a motor vehicle comprises at least one central base 2, which corresponds to the structure located under the passenger compartment, and a front undercarriage 4, which forms the front structure under the hood. An apron 6, carried by the underbody before 4, separates the cockpit from the front structure under hood.
La structure avant 1 du véhicule doit encaisser la totalité des efforts lors d'un choc frontal et une partie des efforts lors d'un choc latéral. La structure doit être résistante et doit pouvoir absorber un maximum d'efforts. A cet effet, la structure avant 1 comporte deux voies d'absorption d'efforts, une voie haute formée essentiellement de deux longerons 12 reliés respectivement à leur extrémité avant 14 par une traverse 16, et une voie basse formée 20 d'un Io berceau qui porte les bras de suspension non représenté et qui est prolongé vers l'avant par un cadre additionnel 22, de sorte que l'extrémité avant 24 de ce cadre 22 soit situé sensiblement sous l'extrémité avant 14 des longerons 12. The front structure 1 of the vehicle must absorb all the forces during a frontal impact and part of the forces during a side impact. The structure must be strong and must be able to absorb a maximum of effort. For this purpose, the front structure 1 comprises two force absorption paths, a high track formed essentially of two longitudinal members 12 respectively connected to their front end 14 by a cross member 16, and a lower track 20 formed by an Io cradle which carries the not shown suspension arms and which is extended forward by an additional frame 22, so that the front end 24 of this frame 22 is located substantially below the front end 14 of the longitudinal members 12.
La voie haute 10 comportant les longerons 12 forme classiquement la partie principale d'absorption d'énergie lors des chocs. Les longerons 12 sont ainsi dimensionnés pour encaisser un maximum d'efforts lors d'un choc violent, et la traverse 16 est dimensionnée pour encaisser l'ensemble des efforts lors d'un petit choc, afin que les longerons 12 ne soient pas impactés. The high track 10 comprising the longitudinal members 12 formally the main part of energy absorption during shocks. The longitudinal members 12 are thus dimensioned to withstand maximum forces during a violent impact, and the cross member 16 is sized to collect all the forces during a small shock, so that the side members 12 are not impacted.
Le rôle premier de la voie basse 20 est de permettre la suspension et la protection du bloc moteur, par la combinaison d'un berceau et d'un cadre additionnel 22. Dans un souci constant d'apporter un maximum de sécurité aux occupants du véhicule, une partie de l'énergie créée lors d'un choc est dirigée vers cette voie basse 20 pour que celle-ci puisse l'absorber. A cet effet, une pendeloque 30 est disposée à l'avant du véhicule, entre l'extrémité avant 14 de chaque longeron 12 de la voie haute 10 et l'extrémité avant associée 24 du cadre additionnel 22. Cette pendeloque 30 a pour effet de répartir les efforts entre les deux voies d'absorption 10 et 20. The primary role of the low channel 20 is to allow the suspension and protection of the engine block, by the combination of a cradle and an additional frame 22. In a constant effort to provide maximum safety to the occupants of the vehicle , part of the energy created during a shock is directed towards this lower channel 20 so that it can absorb it. For this purpose, a pendant 30 is disposed at the front of the vehicle, between the front end 14 of each side member 12 of the high track 10 and the associated front end 24 of the additional frame 22. This pendant 30 has the effect of distribute the forces between the two absorption channels 10 and 20.
Un tablier 6, porté par le soubassement avant 4, sépare l'habitacle de la structure avant sous capot. Ce tablier est délimité par une traverse supérieure de tablier 60, reprise latéralement au niveau des profilés de coupelle de suspension 62, par une traverse inférieure de tablier 64 et latéralement par les passages de roue 66. An apron 6, carried by the underbody before 4, separates the cockpit from the front structure under hood. This apron is delimited by an upper deck cross member 60, taken laterally at the level of the suspension cup profiles 62, by a lower deck rail 64 and laterally by the wheel passages 66.
La traverse inférieure de tablier 64 est, selon l'invention, reprise latéralement par des moyens de jonction 70 assurant principalement la continuité du passage d'efforts entre les longerons 12 de la structure avant 1 et les longerons 122 formant le soubassement central 2. Un moyen de jonction to 70 est formé d'une pièce monobloc, avantageusement une pièce de fonderie en aluminium. Ce moyen de jonction 70 permet ainsi de transmettre au mieux les efforts vers les longerons 122 formant le soubassement central 2 et vers le bavolet 8 disposé à l'extrémité latérale du véhicule, en présentant un poids minimum et un montage simplifié du fait du nombre limité d'éléments. The lower deck beam 64 is, according to the invention, taken up laterally by connecting means 70 ensuring mainly the continuity of the passage of forces between the longitudinal members 12 of the front structure 1 and the longitudinal members 122 forming the central base 2. A junction means to 70 is formed of a single piece, preferably an aluminum casting. This connecting means 70 thus makes it possible to best transmit the forces towards the longitudinal members 122 forming the central base 2 and towards the lip 8 disposed at the lateral end of the vehicle, presenting a minimum weight and a simplified mounting because of the limited number elements.
Tel que représenté sur les figures, le moyen de jonction 70 comporte principalement une voie d'efforts 72 sensiblement longitudinal, qui présente une forme en U ouvert sur le dessus, aux extrémités duquel sont montés d'une part un longeron 122 formant soubassement central 2 et d'autre part un longeron 12 de la structure avant 1. Du fait de l'architecture de ces deux longerons et de leur disposition verticale l'un par rapport à l'autre, la partie avant de la voie d'efforts 72 présente une surface inclinée montante par rapport à la partie arrière de cette voie d'efforts 72, de sorte que le longeron 122 formant le soubassement central 2, sensiblement plat, puisse être accueilli dans la partie arrière de la voie d'efforts 72, et que le longeron 12 formant la structure avant 1, dont l'extrémité arrière est inclinée en direction du niveau du soubassement central, puisse être accueilli dans la partie avant de la voie d'efforts 72. Deux nervures 74 sont situées sous la partie avant de la voie d'efforts 72, pour rigidifier cette zone et permettre l'intégration d'une fixation haute du berceau. As shown in the figures, the junction means 70 mainly comprises a substantially longitudinal force path 72, which has a U-shape open on top, at the ends of which are mounted on the one hand a longitudinal member 122 forming a central base 2 and secondly a spar 12 of the front structure 1. Due to the architecture of these two spars and their vertical disposition relative to each other, the front portion of the effort channel 72 presents an inclined surface rising with respect to the rear part of this effort channel 72, so that the spar 122 forming the central base 2, substantially flat, can be accommodated in the rear part of the effort channel 72, and that the spar 12 forming the front structure 1, whose rear end is inclined towards the level of the central base, can be accommodated in the front portion of the effort channel 72. Two ribs 74 are located under the front part of the effort channel 72, to stiffen this area and allow the integration of a high fixation of the cradle.
Le moyen de jonction 70 est formé également d'un élément de jonction latéral 76, qui s'étend latéralement depuis la voie d'efforts 72 vers l'extérieur du véhicule, et qui présente également une forme en U ouvert sur le dessus. L'extrémité, opposée à la voie d'efforts, de cet élément de jonction latéral est liée à un bavolet, non représenté et qui forme l'élément structurel de la partie basse du côté de caisse. Une partie des efforts absorbés pendant le choc est ainsi dirigée vers les éléments de structure latéraux. De plus, un tel to agencement permet d'augmenter la raideur en flexion de l'ensemble du bloc avant. L'élément de jonction latéral 76 du moyen de jonction 70 prolonge la partie avant de la voie d'efforts 72 par une face courbe qui épouse la forme du passage de roue 66. Un trou de pilotage 77 est aménagé dans le fond de l'élément de jonction latéral 76, et permet de s'indexer à un référentiel qui est commun pour l'ensemble des opérations, à titre d'exemple les opérations de peinture, d'assemblage et de montage, lors du processus de fabrication du véhicule. The joining means 70 is also formed of a lateral joining element 76, which extends laterally from the effort channel 72 towards the outside of the vehicle, and which also has a U shape open on the top. The end, opposite the force path, of this lateral joining element is connected to a flap, not shown and which forms the structural element of the lower part of the body side. Part of the forces absorbed during the shock is thus directed towards the lateral structural elements. In addition, such an arrangement makes it possible to increase the bending stiffness of the entire front block. The lateral joining element 76 of the joining means 70 extends the front part of the force path 72 by a curved face which follows the shape of the wheel arch 66. A pilot hole 77 is arranged in the bottom of the lateral joining element 76, and allows to index to a reference system which is common for all operations, for example painting, assembly and assembly operations, during the vehicle manufacturing process.
Un élément de jonction central 78., situé de l'autre côté de la voie d'efforts 72 par rapport à l'élément de jonction latéral 76, présente une forme sensiblement carrée et creuse. Le fond de cet élément creux présente un trou 79 apte à permettre la fixation arrière du berceau sur le moyen de jonction 70. A central connecting member 78, located on the other side of the stress path 72 with respect to the lateral joining element 76, has a substantially square and hollow shape. The bottom of this hollow element has a hole 79 capable of allowing the rear fixing of the cradle on the joining means 70.
Ce trou 79 est muni d'au moins une nervure 80 reprise sur les parois de l'élément creux 78 pour permettre de rigidifier la moyen de jonction 70 au niveau de cette fixation du berceau, source de vibration. Les pourtours de cet élément creux de jonction central 78 sont formés de feuillures 82 pour permettre la mise en place du plancher au dessus de cet élément de jonction central 78. Une de ces feuillures 82 présente un bord relevé 84 et forme ainsi une structure d'accueil 86 pour la traverse basse de tablier 64. Cette traverse 64 peut coulisser dans la structure d'accueil 86 de chaque moyen de jonction 70, et elle est ensuite soudée sur cette structure d'accueil 86 lorsque le positionnement est bon. This hole 79 is provided with at least one rib 80 taken up on the walls of the hollow element 78 to make it possible to stiffen the junction means 70 at this attachment of the cradle, a source of vibration. The peripheries of this hollow central junction element 78 are formed of rabbets 82 to allow the placing of the floor above this central connecting element 78. One of these rabbets 82 has a raised edge 84 and thus forms a structural structure. home 86 for the lower beam of apron 64. This cross 64 can slide in the host structure 86 of each junction means 70, and is then welded to this host structure 86 when the positioning is good.
Des nervures 71 sont disposées dans la voie d'efforts 72, sensiblement au niveau du noeud structurel formé par l'élément de jonction latéral 76, l'élément de jonction central 78 et la voie d'efforts 72. Ces nervures 71 permettent à la fois de rigidifier l'ensemble du moyen de jonction 70, et de favoriser la dispersion des efforts vers les côtés du véhicule pour optimiser le niveau d'absorption général. Ribs 71 are disposed in the stress path 72, substantially at the structural node formed by the lateral joining element 76, the central connecting element 78 and the stress path 72. These ribs 71 allow the once to stiffen all of the junction means 70, and to promote the dispersion of forces towards the sides of the vehicle to optimize the general absorption level.
lo Comme vu précédemment, la traverse basse de tablier 64 peut coulisser dans les structures d'accueil 86 aménagées dans chaque moyen de jonction 70. De plus, la traverse haute de tablier 60 est reçue de façon analogue dans les coupelles d'amortisseur 62 de sorte qu'elle peut également coulisser et être ensuite soudée. Il est donc obtenu, par la combinaison de ces deux libertés de translation, une structure amovible du tablier 6. Des véhicules aux largeurs différentes peuvent ainsi être équipés des mêmes moyens de jonction 70, la dimension des traverses haute et basse de tablier étant les seules à varier. La traverse supérieure de tablier 64 peut ainsi présenter, telle que représentée à la figure 2, des extrémités sensiblement rectilignes, aptes à coopérer avec les structures d'accueil des moyens de jonction, et une partie centrale bombée 65 qui permet le passage d'organes fonctionnels du véhicule, comme par exemple des éléments de direction. Il sera compris qu'un véhicule de grandes dimensions pourra être équipé de deux moyens de jonctions 70 et d'une traverse basse de tablier 64 telle que décrite ci-dessus, pendant qu'un véhicule de petites dimensions sera équipé des mêmes moyens de jonctions 70 et de la même traverse basse 64, la longueur des extrémités étant diminuée. Les dimensions de la traverse haute de tablier 60 étant également modulables pour venir reposer dans les structures d'accueil des coupelles d'amortisseur 62 quel que soit le véhicule, on obtient un ensemble supportant le tablier 6 qui peut être reproduit sur chaque véhicule d'une gamme, seules la dimension du tablier 6 et les extrémités de la traverse haute 60 et de la traverse basse 64 de tablier étant modifiées, tandis que les moyens de jonction 70, les coupelles d'amortisseur 62 et les structures d'accueil correspondantes sont reproduites à l'identique. As seen previously, the lower cross member of apron 64 can slide in the reception structures 86 arranged in each junction means 70. In addition, the upper cross member 60 is similarly received in the dampers cups 62 of so that it can also slide and be welded. It is thus obtained, by the combination of these two freedoms of translation, a removable structure of the deck 6. Vehicles with different widths can thus be equipped with the same connecting means 70, the dimension of the high and low deck rails being the only ones to vary. The upper cross member of apron 64 may thus have, as shown in FIG. 2, substantially rectilinear ends capable of cooperating with the reception structures of the joining means, and a domed central portion 65 which allows the passage of organs functional features of the vehicle, such as steering elements. It will be understood that a large vehicle may be equipped with two junction means 70 and a lower deck rail 64 as described above, while a small vehicle will be equipped with the same junction means 70 and the same lower cross 64, the length of the ends being reduced. Since the dimensions of the upper deck beam 60 are also adjustable so as to rest in the reception structures of the damping cups 62 regardless of the vehicle, an assembly is obtained which supports the deck 6 which can be reproduced on each vehicle. a range, only the dimension of the deck 6 and the ends of the high cross member 60 and the lower rail 64 of the apron being modified, while the connecting means 70, the damping cups 62 and the corresponding reception structures are reproduced identically.
L'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. The invention is not limited to the embodiment described and illustrated which has been given by way of example.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
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| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 12 |
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| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 13 |
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| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20181031 |