FR2940230A1

FR2940230A1 - Body structure for motor vehicle, has lay-in lug connecting stiffener to inner surface of outer skin so as to limit deformation of outer skin during external solicitation on outer skin, where stiffener is fixed on reinforcing elements

Info

Publication number: FR2940230A1
Application number: FR0858829A
Authority: FR
Inventors: Paul Gavillon; Franck Muller
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2008-12-19
Filing date: 2008-12-19
Publication date: 2010-06-25
Anticipated expiration: 2028-12-19
Also published as: FR2940230B1

Abstract

The structure has reinforcing elements (30) arranged opposite to an inner side of an outer skin i.e. body side, where the elements rigidify the structure so as to transmit forces from an impact and to support the outer skin. A stiffener (40) is distinct from the elements and fixed on the elements to stiffen the structure. A lay-in lug (50) connects the stiffener to an inner surface of the outer skin so as to limit the deformation of the outer skin during an external solicitation on the outer skin. One of other reinforcing elements (31) is arranged in a wheel passage (25) of a vehicle.

Description

Structure de véhicule automobile comportant une peau extérieure et des éléments de renfort. La présente invention concerne une structure de véhicule automobile comportant une peau extérieure, des éléments de renfort et un raidisseur. Motor vehicle structure comprising an outer skin and reinforcing elements. The present invention relates to a motor vehicle structure comprising an outer skin, reinforcing elements and a stiffener.

Plus particulièrement, les éléments de renfort sont disposés en vis-à-vis de la face intérieure de la peau extérieure et sont destinés à rigidifier la structure afin de transmettre les efforts issus d'un choc et de supporter la peau extérieure. De plus, le raidisseur est distinct des éléments de renfort, et est fixé sur les éléments de renfort afin également de rigidifier la structure. More particularly, the reinforcing elements are arranged vis-à-vis the inner face of the outer skin and are intended to stiffen the structure to transmit the forces resulting from impact and to support the outer skin. In addition, the stiffener is distinct from the reinforcing elements, and is fixed on the reinforcing elements to also stiffen the structure.

Généralement, pour une telle structure, une liaison est assurée entre le raidisseur et la face intérieure de la peau extérieure à l'aide d'un cordon dit de calage , qui sous l'effet de la chaleur s'expanse et possède des propriétés adhésives de façon à assurer une fixation du raidisseur sur la peau extérieure. Ce type de liaison présente l'avantage de ne pas être visible depuis l'extérieur du véhicule. Generally, for such a structure, a connection is provided between the stiffener and the inner face of the outer skin using a so-called wedge cord, which under the effect of the heat expands and has adhesive properties so as to ensure a fixation of the stiffener on the outer skin. This type of connection has the advantage of not being visible from outside the vehicle.

Ce type de structure équipe fréquemment les véhicules possédant une épaisseur de peau extérieure réduite, par exemple comprise entre 0,6-0,7 mm. Le raidisseur peut notamment être disposé au niveau d'une custode de véhicule. Un tel agencement présente l'avantage de rigidifier localement la custode et d'éviter sa déformation et donc la génération de bruit désagréable lorsqu'on appuie sur la peau extérieure. Ce type de structure présente toutefois l'inconvénient d'imposer la localisation de la liaison raidisseur/peau extérieure ; en effet, seule une faible partie du raidisseur est disposée à proximité de la peau extérieure. De plus, certaines structures, de part leur conception, empêchent la liaison entre la peau extérieure et le raidisseur, les deux éléments étant trop éloignés et ne pouvant être joints à l'aide d'un cordon de calage ; ceci peut, par exemple, être dû au galbe de la peau extérieure ou à la forme du raidisseur. Ce dernier problème peut notamment apparaître lorsque l'on utilise un raidisseur fixé ou assemblé par soudage laser. En effet, cette technique impose des pièces relativement rectilignes qui se trouvent donc généralement éloignées de la peau extérieure, pièce généralement galbée. L'invention a pour but de proposer une structure de véhicule qui permette d'éviter les problèmes susmentionnés en proposant une structure adaptée pour limiter les problèmes de déformation et de bruits générés lors d'un appui sur la peau extérieure. A cet effet, l'invention a pour objet une structure de véhicule du type précitée, caractérisée en ce qu'une patte rapportée relie le raidisseur à la face inté- rieure de la peau extérieure, afin de limiter la déformation de la peau extérieure lors d'une sollicitation extérieure sur ladite peau. Suivant des modes particuliers de réalisation de l'invention, la structure de véhicule comporte une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolé-ment ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : - le raidisseur peut s'étendre selon une direction sensiblement verticale entre la partie supérieure des éléments de renfort et des éléments de renfort disposés au niveau d'un passage de roue du véhicule ; - le raidisseur peut avoir une section transversale sensiblement en U, ses deux bords longitudinaux étant adaptés pour pouvoir être fixés directement sur les éléments de renforts adjacents ; - le raidisseur peut comprendre deux parties sensiblement symétriques, selon un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal, fixées entre elles au niveau du fond du U; - la patte rapportée peut posséder, selon un plan perpendiculaire à l'axe ver- tical, une forme en L et être formée par une première partie fixée à une aile du U et par une deuxième partie, pliée à angle droit par rapport à la première partie, fixée sur la face intérieure de la peau extérieure ; - la première partie peut être fixée à l'aide de points de soudure électriques ; - la seconde partie peut être fixée à l'aide d'un joint qui sous l'effet de la cha- leur s'expanse et possède des propriétés adhésives de façon à assurer une fixa- tion de la patte sur la peau extérieure ; - le raidisseur peut être fixé par soudage sur les éléments de renfort, notamment par soudage laser ; - le raidisseur et la patte rapportée peuvent être disposés au niveau d'une custode de véhicule. L'invention a également pour objet un véhicule automobile comportant une structure telle que décrite précédemment. This type of structure frequently equips vehicles having a reduced outer skin thickness, for example between 0.6-0.7 mm. The stiffener may in particular be disposed at a vehicle quarter end. Such an arrangement has the advantage of locally stiffening the rear quarter and avoiding its deformation and therefore the generation of unpleasant noise when pressing the outer skin. This type of structure, however, has the disadvantage of imposing the location of the stiffener / outer skin connection; indeed, only a small portion of the stiffener is disposed near the outer skin. In addition, some structures, by design, prevent the connection between the outer skin and the stiffener, the two elements being too far and can not be joined by means of a wedging cord; this may, for example, be due to the shape of the outer skin or the shape of the stiffener. This last problem can appear in particular when using a stiffener fixed or assembled by laser welding. Indeed, this technique imposes relatively rectilinear parts which are therefore generally removed from the outer skin, generally curved piece. The invention aims to provide a vehicle structure that avoids the aforementioned problems by providing a structure adapted to limit the problems of deformation and noise generated during a support on the outer skin. To this end, the subject of the invention is a vehicle structure of the aforementioned type, characterized in that an attached tab connects the stiffener to the inside face of the outer skin, in order to limit the deformation of the outer skin during external stress on said skin. According to particular embodiments of the invention, the vehicle structure comprises one or more of the following characteristics, taken (s) isolated-ment or in any technically possible combinations: - the stiffener can extend in a substantially vertical direction between the upper part of the reinforcing elements and reinforcement elements arranged at a wheel well of the vehicle; - The stiffener may have a substantially U-shaped cross section, its two longitudinal edges being adapted to be directly attached to the adjacent reinforcing elements; - The stiffener may comprise two substantially symmetrical parts, in a plane perpendicular to the longitudinal axis, fixed together at the bottom of the U; the inserted tab may have, in a plane perpendicular to the vertical axis, an L-shape and be formed by a first part fixed to a wing of the U and a second part bent at right angles to the first part, fixed on the inner face of the outer skin; the first part can be fixed by means of electric soldering points; the second part can be fixed by means of a seal which under the effect of the heat expands and has adhesive properties so as to ensure fixing of the tab on the outer skin; the stiffener can be fixed by welding to the reinforcing elements, in particular by laser welding; - The stiffener and the insert tab may be arranged at a vehicle quarter. The invention also relates to a motor vehicle comprising a structure as described above.

L'invention sera mieux comprise à la lecture 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 de côté d'une partie arrière d'un véhicule automo- bile ; - la Figure 2 est une vue identique à la vue de la Figure 1, la peau exté- rieure du véhicule ayant été ôtée afin de mettre en évidence la zone de l'invention; - la Figure 3 est en une vue en coupe selon la ligne III-III de la figure 2 ; et - la Figure 4 est une vue en détail d'une patte destinée à être disposée en- tre la peau extérieure et un raidisseur de la partie arrière du véhicule. The invention will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of example and with reference to the appended drawings, in which: FIG. 1 is a side view of a rear part of FIG. a motor vehicle; FIG. 2 is a view identical to the view of FIG. 1, the outer skin of the vehicle having been removed in order to highlight the zone of the invention; - Figure 3 is a sectional view along the line III-III of Figure 2; and FIG. 4 is a detailed view of a lug intended to be disposed between the outer skin and a stiffener of the rear part of the vehicle.

Afin de simplifier la description qui va suivre, les Figures ont été orientées suivant le système d'axes X, Y, Z définissant l'orientation usuelle d'un véhicule automobile, et dans lequel : - l'axe X est l'axe longitudinal du véhicule, orienté d'arrière en avant ; - l'axe Y est l'axe transversal orienté de droite à gauche ; et - l'axe Z est l'axe vertical orienté du bas vers le haut. Les termes de position et d'orientation qui sont utilisés par la suite s'entendent par rapport à ce système d'axes. In order to simplify the description which follows, the figures have been oriented according to the X, Y, Z axis system defining the usual orientation of a motor vehicle, and in which: the X axis is the longitudinal axis the vehicle, facing backwards and forwards; - the Y axis is the transverse axis oriented from right to left; and - the Z axis is the vertical axis oriented from bottom to top. The terms of position and orientation that are used subsequently agree with respect to this axis system.

La Figure 1 représente une partie de structure de caisse 10 de véhicule automobile comportant un côté 20 de caisse formé d'une pièce emboutie en acier de faible épaisseur, par exemple comprise 0,6 et 0,7 mm. Le côté 20 de caisse est visible de l'extérieur du véhicule et forme la peau extérieure de ce dernier. A titre d'exemple, le côté 20 de caisse est réalisé en acier doux pour emboutissage, comme par exemple de l'acier de nuance ES, connu pour ses propriétés de dé-formation élevée qui permettent à une plaque d'être mise facilement en forme avec de forts reliefs par emboutissage, et ceci sans déchirement. Le côté 20 de caisse délimite notamment les côtés latéraux de l'habitacle du véhicule. Figure 1 shows a body part 10 of a motor vehicle having a body side 20 formed of a stamped piece of thin steel, for example between 0.6 and 0.7 mm. The body side 20 is visible from the outside of the vehicle and forms the outer skin of the latter. For example, the body side is made of mild steel for stamping, such as ES grade steel, known for its high deformation properties which allow a plate to be easily put into place. shape with strong reliefs by stamping, and this without tearing. The body side 20 delimits in particular the lateral sides of the passenger compartment of the vehicle.

La Figure 1 montre plus particulièrement la partie arrière de la structure, cette zone est appelée custode par l'homme du métier. Comme le montre la Figure 2, où le côté 20 de caisse a été ôté afin de rendre visible l'assemblage du véhicule, la structure de caisse 10 comporte divers éléments de renforts 30 destinés à rigidifier la partie arrière du côté de caisse, certains étant dédiés à la transmission des efforts d'un choc, d'autres étant destinés à supporter le côté 20 de caisse. Les éléments de renforts 30 sont principalement disposés en vis en vis de la face intérieure du côté 20 de caisse. Figure 1 shows more particularly the rear part of the structure, this area is called custode by the skilled person. As shown in FIG. 2, where the body side has been removed in order to make the vehicle assembly visible, the body structure 10 has various reinforcing members 30 for stiffening the rear side of the body side, some being dedicated to transmitting the forces of a shock, others being intended to support the body side. The reinforcing elements 30 are mainly arranged in screw-in relation to the inner face of the body side.

Comme cela est rendu visible sur les Figures 1 et 2, le côté 20 de caisse et ses renforts associés comportent une ouverture 21 au travers de laquelle une vitre non représentée est destinée à s'étendre. Afin de rigidifier la partie arrière du véhicule, un raidisseur 40 est disposé, selon l'axe longitudinal X, entre l'ouverture 21 et l'extrémité arrière du véhicule 23, et selon l'axe transversal Y entre les éléments de renfort 30 et le côté 20 de caisse. Le raidisseur 40 s'étend principalement selon une direction sensiblement verticale entre la partie supérieure du véhicule 24 et une zone située à l'aplomb du passage de roue adjacent 25. Comme le montre la figure 3, le raidisseur 40 possède selon un plan perpen- diculaire à l'axe vertical Z une forme en U et est adapté pour pouvoir être soudé directement sur les éléments de renforts 30 adjacents. Comme le montre la figure 2, dans sa partie basse, le raidisseur 40 comprend deux bords longitudinaux 41 constitués chacun par une bordure pliée vers l'extérieur à l'extrémité d'une aile du U. Les deux bords longitudinaux 41 sont adaptés pour pouvoir être soudés directement sur les éléments de renforts 30 adjacents. Selon un mode de réalisation préféré, le raidisseur 40 peut être composé de deux pièces 40a, 40b soudées entre elles. Les deux pièces 40a, 40b sont sensiblement symétriques selon un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal X. Elles sont soudées entre elles au niveau du fond du U selon une ligne de soudage 44. Le raidisseur est réalisé en acier et possède une épaisseur d'environ 1,17mm. La partie supérieure du raidisseur 42 est soudée au niveau de la partie supérieure des éléments de renfort 30. La partie inférieure du raidisseur 43 est soudée à des éléments de renfort 31 disposés au niveau du passage de roue du véhicule 25. Plus particulièrement la partie inférieure du raidisseur 43 est soudée dans la zone supérieure des éléments de renfort 31, dans une zone s'étendant selon un plan perpendiculaire à l'axe vertical Z. As shown in Figures 1 and 2, the body side 20 and its associated reinforcements have an opening 21 through which a not shown window is intended to extend. In order to stiffen the rear part of the vehicle, a stiffener 40 is disposed, along the longitudinal axis X, between the opening 21 and the rear end of the vehicle 23, and along the transverse axis Y between the reinforcing elements 30 and the cashier side. The stiffener 40 extends mainly in a substantially vertical direction between the upper part of the vehicle 24 and an area located directly above the adjacent wheel well 25. As shown in FIG. 3, the stiffener 40 has a plane perpendicular to it. the vertical axis Z is U-shaped and is adapted to be welded directly to the adjacent reinforcing elements 30. As shown in Figure 2, in its lower part, the stiffener 40 comprises two longitudinal edges 41 each consisting of an edge folded outwardly at the end of a wing of the U. The two longitudinal edges 41 are adapted to be welded directly to the adjacent reinforcing elements. According to a preferred embodiment, the stiffener 40 may be composed of two parts 40a, 40b welded together. The two parts 40a, 40b are substantially symmetrical in a plane perpendicular to the longitudinal axis X. They are welded together at the bottom of the U along a welding line 44. The stiffener is made of steel and has a thickness of about 1.17mm. The upper part of the stiffener 42 is welded at the top of the reinforcing elements 30. The lower part of the stiffener 43 is welded to reinforcing elements 31 arranged at the wheel well of the vehicle 25. More particularly the lower part the stiffener 43 is welded in the upper zone of the reinforcing elements 31, in a zone extending in a plane perpendicular to the vertical axis Z.

Les différentes lignes de soudure citées précédemment, permettant de lier le raidisseur 40 aux éléments de renfort 30, 31, ou de lier les différentes parties du raidisseur 40a, 40b entre elles peuvent être réalisées par soudage laser. Selon l'invention et tel que montré aux Figures 2 à 4, une patte 50 relie le rai- disseur 40 au côté de caisse 20. Plus particulièrement, cette patte relie une aile du U, appartenant à la pièce 40a, à la face interne du côté 20 de caisse. La patte 50 possède selon un plan perpendiculaire à l'axe vertical Z une forme en L, elle comporte ainsi une première partie 51 fixée à une aile du U du raidisseur 40, et une seconde partie 52 pliée à angle droit par rapport à cette pre- mière partie 51 et fixée à la face interne de la partie arrière du côté de caisse. Comme le montre la Figure 4, la première partie 51 est fixée au raidisseur 40 à l'aide de deux points de soudure électrique 60 réalisés aux extrémités 51a de cette première partie 51. La seconde partie 52 est fixée à l'aide d'un joint 61 qui sous l'effet de la cha- leur s'expanse et possède des propriétés adhésives de façon à assurer une fixation de la patte 50 sur le côté de caisse 20. Ce joint est disposé en périphérie de la seconde partie 52. La patte 50 est disposée est de préférence en regard d'une zone du côté de caisse à traiter, généralement peu galbée, génératrice de bruit lorsque l'on appuie 20 dessus. La patte 50 peut, par exemple, être disposée en regard d'une zone mise en évidence à la Figure 1 sous la référence 22. La zone 22 à traiter peut ainsi être positionnée au niveau de la partie basse de l'ouverture 21, à mi-chemin entre l'ouverture 21 et l'extrémité arrière du véhicule 23. 25 Le positionnement et le nombre de pattes sont, bien entendu, adaptés selon la taille du véhicule, la forme du côté de caisse et donc selon le nombre de zones à traiter. L'agencement décrit ci-dessus permet de rigidifier localement la custode en reliant, à l'aide de la patte 50, le raidisseur 40 à une zone du côté de caisse 20 à 30 traiter. Un tel agencement présente l'avantage de conserver une épaisseur de la peau extérieure du véhicule réduite et donc de garder une structure de véhicule de masse réduite. The various welding lines mentioned above, making it possible to bind the stiffener 40 to the reinforcing elements 30, 31, or to connect the different parts of the stiffener 40 a, 40 b to one another, can be made by laser welding. According to the invention and as shown in Figures 2 to 4, a tab 50 connects the rim 40 to the body side 20. More particularly, this tab connects a wing of the U, belonging to the part 40a, to the inner face on the body side. The tab 50 has in a plane perpendicular to the vertical axis Z an L-shaped shape, it thus comprises a first part 51 fixed to a wing U of the stiffener 40, and a second part 52 folded at right angles to this - Part 51 and fixed to the inner face of the rear part of the body side. As shown in FIG. 4, the first part 51 is fixed to the stiffener 40 by means of two electric welding spots 60 made at the ends 51a of this first part 51. The second part 52 is fixed by means of a Joint 61 which under the effect of the heat expands and has adhesive properties so as to ensure attachment of the tab 50 on the body side 20. This seal is disposed on the periphery of the second part 52. tab 50 is arranged is preferably facing a zone of the body side to be treated, generally little curved, generating noise when pressed on it. The tab 50 may, for example, be arranged opposite an area highlighted in FIG. 1 under the reference 22. The zone 22 to be treated may thus be positioned at the lower part of the opening 21, half way between the opening 21 and the rear end of the vehicle 23. The positioning and the number of legs are, of course, adapted according to the size of the vehicle, the shape of the body side and therefore according to the number of zones. treat. The arrangement described above makes it possible to locally stiffen the quarter panel by connecting the stiffener 40 to a zone of the body side 20 to be treated by means of the tab 50. Such an arrangement has the advantage of maintaining a reduced thickness of the outer skin of the vehicle and thus of keeping a vehicle structure of reduced mass.

Bien évidemment, l'aménagement décrit ci-dessus peut être adapté à toute autre partie de la structure comprenant un raidisseur et dont la peau extérieure est génératrice de bruit lorsque l'on appuie dessus.5 Of course, the arrangement described above can be adapted to any other part of the structure comprising a stiffener and whose outer skin generates noise when it is pressed.5

Claims

1. A structure of a motor vehicle comprising: - an outer skin (20), - reinforcement elements (30) arranged vis-à-vis the inner face of the outer skin (20) and intended to stiffen the structure to transmitting the forces resulting from a shock and supporting the outer skin (20), and - a stiffener (40), distinct from the reinforcing elements (30), fixed on said reinforcing elements (30) and also intended to stiffen the structure, characterized in that a tab (50) attached connects the stiffener (40) to the inner face of the outer skin (20), to limit the deformation of the outer skin during external stress on said skin .

2. Vehicle structure according to claim 1, characterized in that the stiffener (40) extends in a substantially vertical direction between the upper part of the reinforcing elements (30) and reinforcing elements (31) arranged at the a wheel arch of the vehicle (25).

3.- vehicle structure according to claim 1 or 2, characterized in that the stiffener has a substantially U-shaped cross section, its two longitudinal edges (41) being adapted to be directly attached to the reinforcing elements (30) adjacent .

4. Vehicle structure according to claim 3, characterized in that the stiffener comprises two substantially symmetrical portions (40a, 40b), in a plane perpendicular to the longitudinal axis (X), fixed together at the bottom of the U .

5. Vehicle structure according to claim 3 or 4, characterized in that the insert tab (50) has, in a plane perpendicular to the vertical axis (Z), an L shape and is formed by a first part ( 51) fixed to a wing of the U and a second portion (52) folded at right angles to the first portion (51), fixed on the inner face of the outer skin (20).

6. Vehicle structure according to claim 5, characterized in that the first part (51) is fixed by means of electric welding points (60).

7. A vehicle structure according to claim 5, characterized in that the second part (52) is fixed by means of a seal (61) which under the effect of the heat excesses and has adhesive properties of in order to ensure a fixation of the tab (50) on the outer skin (20).

8. Vehicle structure according to any one of the preceding claims, characterized in that the stiffener (40) is fixed by welding on the reinforcing elements (30, 31), in particular by laser welding.

9. A vehicle structure according to any one of the preceding claims, characterized in that the stiffener (40) and the insert tab (50) are arranged at a quarter of a vehicle.

10. A motor vehicle comprising a structure, characterized in that said structure is a structure according to any one of claims 1 to 9.